3 способа травления печатных плат в домашних условиях

Печатные платы широко используются радиолюбителями при создании разных механизмов, а также соединении разнообразных электронных комплектующих. Такие платы изготавливаются многими радиолюбителями дома, самостоятельно. Для этого специальный рисунок, из которого состоит печатная плата, переносится на так называемый фольгированный текстолит. Для перенесения рисунка применяется лазерный принтер, на котором распечатывается расположение дорожек и обыкновенный утюг, при помощи которого эти дорожки переносятся из бумаги на текстолит. Затем, после перенесения на текстолит рисунка, необходимо выполнить его травление. Существует несколько рецептов, способов травления печатных плат, которые активно используются радиолюбителями в домашних условиях.

Использование хлорного железа

Часто при травлении печатных плат в домашних условиях, используется хлорное железо. Чтобы выполнить процедуру травления рекомендуется воспользоваться пластиковой либо стеклянной емкостью, с налитой в нее водой. При этом следует отметить, что температура воды должна варьироваться в пределах 50-70 градусов по Цельсию. В противном случае, если температура воды выше этих значений, то нанесенный тонером или лаком рисунок начнет постепенно плавиться, а затем ходить.

Для травления платы в хлорном железе сначала нужно сделать специальный раствор. Необходимо взять хлорное железо, и небольшими порциями постоянно перемешивая, добавлять его в воду. Стоит отметить, что при изготовлении такого раствора рекомендуется использовать респиратор, так как при попадании хлорного железа в воду, начинается химическая реакция, в результате которой образуются вредные для здоровья человека испарения.

В итоге, после добавления в воду хлорного железа, должен получиться состав, обладающий бурым оттенком. Стоит отметить, что если полученная смесь обладает темновато – зеленоватым оттенком, то процесс протекания химической реакции будет длиться гораздо дольше.

Для травления печатной платы ее нужно поместить в получившийся раствор таким образом, чтобы печатные проводники оказались внизу. При травлении двухсторонних плат на низ емкости рекомендуется опускать тот слой, в котором присутствует максимальный, большой уровень плотности.

Для фиксации платы в растворе можно использовать небольшие куски пенопласта либо продольно протянутую над емкостью нить. При травлении плату, которая находится в растворе, рекомендуется периодически покачивать. Средняя продолжительность травления в растворе хлорного железа может составлять от 10 минут до 1 часа.

При этом следует отметить, что время травления в свежем, только что приготовленном растворе, может составлять около 3-30 минут. Это обусловлено тем, что на скорость протекания химических процессов влияет как концентрация сделанного раствора, так и показатели температуры воды.

Применение медного купороса и поваренной соли

Сделать раствор из медно купороса и поваренной соли достаточно просто. Для этого нужно взять 200 мл теплой, чистой воды и добавить в нее 1 столовую ложку медного купороса и 2 ст. л. повареной соли. Затем получившуюся смесь нужно тщательно перемешать, после чего можно приступать к процедуре травления.

Стоит отметить, что травление печатных плат при помощи такого метода занимает большое количество времени. Однако достоинством такого раствора выступает самовосстановление. Кроме того, большинство опытных пользователей, для того чтобы ускорить протекание реакции и процесс травления, рекомендуют периодически подогревать раствор и время от времени покачивать находящуюся в нем плату.

Использование перекиси водорода и лимонной кислоты

Многие радиолюбители, для быстрой травли плат, особенно при условиях комнатной температуры окружающей среды, используют такие средства как лимонная кислота и перекись водорода. Этот способ пользуется большой популярностью среди пользователей из-за доступности ингредиентов для создания раствора.

Чтобы сделать состав для травления нужно взять 100 миллилитров перекиси водорода (3%) и добавить в него лимонную кислоту (30 грамм). Затем в полученный состав необходимо добавить небольшое количество поваренной соли (около 5 грамм).

При этом следует отметить, что разбавлять полученную смесь не рекомендуется. Это обусловлено тем, что перекись стимулирует процесс травления. Поэтому чем выше концентрация перекиси в составе, тем интенсивнее будет протекать и сам химический процесс. Стоит отметить, что раствор, сделанный из перекиси и лимонной кислоты, является одноразовым. Поэтому он не пригоден для частых повторных использований, а также длительного хранения.

Друзьям это тоже будет интересно

Травление печатных плат

Шаг 1. Подготавливаем плату, с которой необходимо стравить медь. Дорожки можно рисовать несмываемым маркером, лаком для ногтей, либо переводить рисунок с компьютера при помощи ЛУТ, фоторезиста. Я пользуюсь лазерно-утюжной технологией.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Печатная плата – изготовление в домашних условиях
• Травление печатных плат в домашних условиях – как вытравить с помощью персульфата аммония
• ОБОРУДОВАНИЕ
• Способы самостоятельного травления печатных плат
• Травление печатных плат в растворе персульфата аммония
• Способы травления печатных плат
• Вертикальная емкость (ванна) для травления печатных плат 300 мл

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Изготовление печатных плат своими руками 3 — фоторезист

Печатная плата – изготовление в домашних условиях

В интернете описано достаточного много способов, как можно вытравить печатную плату в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой.

При этом незаслуженно забывается ещё один способ травления — в растворе персульфата аммония. Он сочетает в себе высокую скорость травления, невысокую стоимость ингредиентов, удобство в проведении процесса. Персульфат аммония можно купить в магазинах радиодеталей, стоит он примерно так же, как и хлорное железо.

Вернуться назад 80 1 2 3 4 5. Установите галочку:. Комментарии 4. Приобрести можно. Соляная кислота и таблетка гидроперита и голову не морочить. Попробовал травить данным способом. Респект автору статьи. Конечно по моему личному мнению, травиться быстрее стало после добавления соли. Плата 10х10 вытравилась за 11 минут. До этого разводил как на баночке написано.

Дорожки стали в сеточку, сейчас получилось как надо.

А насчёт соляной кислоты, может оно и лучше, только не везде и не у всех есть возможность купить кислоту. А перхлорат я выписал в чипе и дипе с доставкой через евросеть. Так что это по моему мнению лучший состав после хлорного железа. Войти на сайт Не запоминать меня. Забыли пароль?

Травление печатных плат в домашних условиях – как вытравить с помощью персульфата аммония

Новый клиент? Начинать здесь. Если повреждение связано с экраном, эта ситуация не должна считаться включенной в сферу действия настоящей гарантии. Если вы хотите отремонтировать этот продукт, пожалуйста, верните его, и мы отправим его в наши ремонтные центры. В этом случае вы должны нести ответственность за оплату возвратных сборов за доставку и плату за ремонт. Если в процессе возврата или ремонта возникнут какие-либо дополнительные расходы, вы также должны нести ответственность за это.

Трудно от хлорного железа отмыть раковину. Я в последнее время перешел на самый дешевый и чистый способ травления печатных плат. Спасибо.

ОБОРУДОВАНИЕ

Печатная плата является одной из основных частей любой монтажной схемы. Перед тем, как сделать ту или иную радиолюбительскую конструкцию, радиолюбитель задумывается о том, как создать печатную плату. На сегодняшний день существует множество методов создания плат, которые ничем не будут отличаться от заводских, например, метод ЛУТ с применением лазерного принтера. Однако, он не всем доступен. Использование медного купороса, хлорного железа и других веществ травления труднодоступно для простых обывателей, да и следов грязи эти вещества оставляют достаточно. В данной статье мы рассмотрим, как перекись водорода, лимонная кислота, соль, помогает травить печатные платы, а также ознакомим вас с более чистым и доступным альтернативным методом. Прежде чем приготовить смесь:. Время протравки примерно минут. Сам процесс во многом зависит от температуры смеси.

Способы самостоятельного травления печатных плат

Также сайт использует интернет-сервис для сбора технических данных касательно посетителей с целью получения маркетинговой и статистической информации. Условия обработки данных посетителей сайта см. Запомнить меня. Продолжить с Facebook Google ВКонтакте.

После того, как рисунок печатной платы перенесён на фольгированный текстолит при помощи лазерно-утюжной технологии , необходимо произвести травление печатной платы. Несколько рецептов травления печатных плат описаны под катом.

Травление печатных плат в растворе персульфата аммония

Также сайт использует интернет-сервис для сбора технических данных касательно посетителей с целью получения маркетинговой и статистической информации. Условия обработки данных посетителей сайта см. Запомнить меня. Продолжить с Facebook Google ВКонтакте. Ещё не зарегистрированы? Уже зарегистрированы?

Способы травления печатных плат

На одном из сайтов в интернете прочитал очень забавный на первый взгляд способ травления печатных плат. Решил проверить его: правда или ложь. В чем заключается данный метод от традиционного, при котором травление печатных плат производят при помощи железного купороса. Здесь предлагается несколько другие индигриенты, которые доступны широкому кругу людей. Приготовил печатную плату с прорисованными дорожками.

Как вытравить плату в домашних условиях? Учимся изготавливать печатные платы с использованием персульфата аммония. Распечатываем шаблон.

Вертикальная емкость (ванна) для травления печатных плат 300 мл

Печатная плата — это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий. Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.

Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Автор: MaxMan , 19 февраля в Даром преподаватели Все говорят в основном что травят Хлорным железом.

Рассмотрим способы травления печатных плат , которые можно произвести, да же подростку в домашних условиях.

В воду осторожно вливают концентрированную серную кислоту из расчета мл на стакан воды. Затем туда добавляют таблеток перекиси водорода. Размешивают неметаллическим предметом до растворения таблеток. Травление платы в данном растворе происходит в течение часов. Обращаясь с кислотой нужно соблюдать особую осторожность. Способ не будет таким опасным, и куда белее доступным, если вместо концентрированной кислоты взять электролит для автомобильных аккумуляторов.

Ниже представлены несколько, на мой взгляд самых простых и эффективных, способов травления печатных плат. Все зависит от того, что имеется под рукой у того или иного радиолюбителя. В мл воды растворяют г порошка хлорного железа FeCl 3.

Травление печатных плат

Подробности

Категория: Начинающим

Опубликовано 08.10.2014 13:31

Автор: Meniskol

Просмотров: 9762

Печатные платы можно не использовать в том случае, если радиоустройства имеют минимальное количество компонентов и радиодеталей. В другом случае без плат не обойтись.

Сегодня печатных плат может быть огромное количество, которые отличаются друг от друга по сложности изготовления. Да и производятся они совершенно разными способами. Соорудить подобную деталь можно и в домашних условиях, используя подручные средства. Рассмотрим метод, который является приоритетным у большинства радиолюбителей.

Макет для дорожек

Макет это та же дорожка, только в зеркальном отражении. Существует множество способов изготавливать макеты для дорожек, для того чтобы потом производить травление печатных плат. Для ускорения процесса изготовления печатной платы, как правило макет не используют, а на подготовленную плату маркером рисуют дорожки, затем плату необходимо протравить. Однако сразу стоит отметить, что изготовить высококачественную печатную плату, таким образом, не получиться.

Для того чтобы создать действительно качественный макет, необходимо предварительно его нарисовать.

Для этого используются различные программы. Самой распространенной является layout. Это программа специализируется непосредственно на изготовлении макетов. Сложности в создании маркера в программе не возникнет. Дорожки прорисовываются в обычном для нас виде, а затем, когда выводиться изображение на печать, программа самостоятельно производит ее зеркальное отображение.

Используя программу можно не только создать рисунок дорожке, но и с обратной стороны платы макет надписей деталей.

Подготавливаем плату

От того, насколько качественно будет произведена подготовка платы, полностью зависит и конечный результат всей работы. Можно и заранее вырезать необходимого размера плату. Для подготовки ее необходимо обезжирить, предварительно очистив от пыли и грязи. Для очистки платы необходимо использовать наждачную бумагу. Для этого подойдет №1500…2500. В качестве обезжиривателя стоит использовать спирт, ацетон или же другое средство. Но стоит помнить, что после очистки и обезжиривания руками трогать плату нельзя.

Переносим изображение на плату

Для того чтобы вывести изображение заранее нарисованное, необходимо использовать только высококачественные принтеры. В настройках обязательно уберите возможность экономии тонера, а также настроив печать на самое высокое качество. Бумага должна быть только глянцевая. Некоторые используют бумагу для печати фото. Если таковой нет, то можно использовать страницы из глянцевых журналов.

Изображение с дорожками необходимо обрезать, при этом необходимо сделать запас в 10-15 мм исходя из размера платы. Картинку, которую мы распечатали и обрезали, прикладываем к плате и фиксируем изображение загнутыми краями, чтобы в дальнейшем провести травление печатных плат. Причем для лучшей фиксации необходимо использовать скотч.

Далее берем самый обычный утюг. Идеально использовать старый, но рабочий вариант. Нагреваем технику на максимальной температуре и проглаживаем бумагу, которая располагается на плате. Проутюживать необходимо медленно, но тщательно обрабатывая края и сильно прижимая утюг к плате. На всю процедуру необходимо потратить не менее 3…5 минут.

Далее оставляем плату остывать. Теперь необходимо удалить бумагу. Стоит сказать, что этот процесс никак нельзя выполнять путем сдирания бумажных остатков. Лучше опустить плату в воду и скатывать бумагу. В результате на поверхности должен остаться только тонер.

Травление печатной платы

Для того чтобы провести травление печатной платы, необходимо использовать химический состав. Он вступит при погружении в реакции с медью и разрушит текстолит платы. Тонер, который ранее мы перенесли на плату, защитит медь от воздействия химической среды.

Что касается химического состава, то его можно купить практически в любом радиомагазине. Причем к нему прикладывается инструкция по применению. В том случае если магазина нет, то можно использовать средства, приобретенные в любом магазине бытовой химии.

Использование для травли хлорное железо

В домашних условиях для проведения травления печатных плат, используется в основном хлорное железо.

Его можно купить практически в любом магазине, где предлагается бытовая химия. Для того чтобы приготовить состав, необходимо использовать одну часть хлорного железа и смешать ее с тремя частями воды. Причем очень важно, что хлорное железо отправляют в воду, никак не наоборот. Процесс травления составляет примерно 5-50 минут.

Медный купорос для травления

В домашних условиях травление печатных плат производиться и с помощью медного купороса. Для приготовления необходимо приготовить раствор. Для этого на 200 грамм воды теплой, добавляем одну столовую ложку медного купороса, а также две столовые ложки соли поваренной.

Финальный этап

После проведения травления необходимо печатную плату промыть проточной водой. Тонер стоит смыть с помощью специальных средств, это спирт, ацетон или бензин. Далее сверлятся отверстия и дорожки необходимо залудить с помощью паяльника. Печатная плата готова.

• < Назад

Добавить комментарий

Фоторезист для изготовления печатных плат

	Прежде, чем вы начнете производить печатную плату, вам понадобится схема платы. Имеются многочисленные способы планировки схемы. Здесь не обсуждаются способы создания схемы, поскольку это достаточно сложный процесс. Требуется некоторый опыт, чтобы спроектировать схему. Лучше всего иметь готовую схему, например, из журнальной статьи или книги. Далее будут обсуждаться методы и материалы, используемые в процессе переноса рисунка схемы на печатную плату. Где купить фольгированный диэлектрик? В Москве есть поставщик НПФ «Росламинат» [тел. +7 (095) 113-3474] фольгированного диэлектрика, производимых компанией «Молдовизолит» (г. Тирасполь, Молдова). Лучше всего использовать стеклотекстолит марки МИ-1222-1-35 (односторонняя, толщина платы 1,5 мм, толщина слоя меди 35 мкм) или МИ-1222-2-35 (двухсторонняя). Качество их не уступает зарубежным маркам класса FR-4, но существенно дешевле. Если схема простая. Рисуйте ее непосредственно на материале платы. Для этого нужно использовать стойкие к травлению чернила. Имеется множество компаний в Европе, которые делают подобный вид чертежных ручек. Прежде чем рисовать на плате, необходимо очистить поверхность медь. Для этого ее необходимо протереть тканью, смоченной в изопропиловым или этиловом спирте. Теперь вы можете нарисовать дорожки на медной поверхности. Удостоверьтесь, что чернила полностью высохли. Когда рисуете, не касайтесь меди руками. Жир на коже рук окисляет медь и может привести к тому, что места касания рукой будут стойкими против травления. Можно использовать так называемые средства сухого переноса. Они представляют собой пластиковые листы, на которых нарисованы все виды символов. Вы можете их перенести на плату как переводные картинки. Протрите карандашом символ, который вы хотите передать. Он прилипнет к меди. После этого вы можете травить медь. Такие комплекты поставляет компания Churchin Associates Ltd (факс: +1 (516) 864-9247). Если схема посложнее Использование термотрансфертных пленок. Существует также материал — термотрансфертная пленка. Если у вас есть схема, тогда вы можете скопировать ее на эту пленку лазерной печатью. Теперь вы должны поместить пленку, скопированной стороной, на чистую медь. Прижмите пленку к плате и равномерно грейте ее утюгом для нагрева. Температурный режим должен быть около 95 °С. Ваша печать будет перенесена на печатную плату. Дайте возможность остыть и затем удалите термотрансфертную пленку. Если вам повезет, вы будете иметь печатную плату, готовую к травлению. Лучше для переноса использовать специальные термические прессы. Термотрансфертные пленки поставляют фирмы «DynaArt Designs», (пленка TTS, факс: +1 (805) 943-3776) и «Techniks, Inc» (факс: +1 (908) 788-8837, пленка Press-n-Peel.). Пленки эти одноразовые, так как процесс зависит от специального покрытия на пленке. Главный недостаток этих пленок, что они дороги и, кроме того, обычным утюгом получить хороший результат трудно, необходим термопресс, стоимость которого под 1000 USD. Если схема сложная В этом случае не обойтись без фоторезистов и фотолитографического процесса. Прежде чем перейти собственно к фотолитографическому процессу вам необходимо иметь проект печатной платы на прозрачном материале — оригинал-макет. Под прозрачным материалом здесь подразумевается материал, который пропускает ультрафиолетовый свет. Дело в том, что все фоторезисты поглощают в ультрафиолетовом и не поглощают в видимом диапазоне спектра. Ультрафиолетовый диапазон спектра — это 200-400 нанометров. Оконное стекло прозрачно для видимого света, но не пропускает ультрафиолетовый свет. Если вы не уделите достаточного внимания изготовлению качественного оригинал-макета, то дальше в фотолитографическом процессе у вас возникнет много проблем. Как же изготовить качественный оригинал-макет? Для сложной схемы здесь не обойтись без компьютера или качественного копировального аппарата. Если вы сами разрабатываете схему с помощью программ для создания печатной платы, то вы можете ее вывести на печать. Если вы имеете готовую схему и вам надо перенести ее на прозрачный материал, то вы либо ее копируете на такой материал копировальным устройством, либо переносите в компьютер, в цифровой формат сканером. Печать схемы Использование принтера или копировального аппарата С появлением средств для усиления оптической плотности тонера (Densitone Spray) наилучшие результаты достигаются с помощью лазерных принтеров. Исходный отпечаток   После обработки Если вы распылите жидкость Densitone Spray на поверхность отпечатка схемы, полученного лазерной печатью или копировальным устройством и дадите высохнуть несколько минут, то вы можете получить почти профессиональный оригинал-макет. Исходная оптическая плотность составляет 1.3 — 1.7 и может быть усилена до 3. 0 — 3.6. Это можно видеть из рисунка. Основа калька. На что печатать? Существуют прозрачные пластмассовые листы для лазерной печати и копировальных аппаратов. Такие листы прекрасно пропускают ультрафиолетовый свет. Их недостаток заключается в том, что при печати лазерным принтером и при установке максимальной плотности нанесения тонера, тонер «разбрызгивается». Рисунок смазывается. По этой причине лучше использовать кальку или матовую полимерную пленку для лазерных принтеров. Эти материалы хорошо держат форму линий, хотя и «зарезают» ультрафиолетовый свет. Так стандартная калька уменьшает пропускание ультрафиолетового света в пять раз, а пленка Folaproof Laserfilm DM в 3,5 раза. Калька значительно дешевле, но дает усадку при нагреве в лазерном принтере, что существенно при высоких разрешениях. Пленка Folaproof Laserfilm — безусадочная и используется при изгтовлении прецизионных печатных плат. Использование плоттера Другой выбор использование плоттера. Так как эти приборы используют жидкую краску, результаты будут хорошими. Кроме того, качество вычерчивания линий — намного лучше, чем у принтера. Вы можете использовать различные перья для каждой ширины линии. Главный недостаток состоит в том, что чертежи становятся дорогостоящими. Не только сам плоттер дорог, но и стоимость, вовлеченная в создание чертежа существенна также. Перья и стоимость бумаги специального назначения стоят денег. Использование фотоплоттера Это — методика, используемая в промышленном производстве печатных плат. Плоттер оснащен источником УФ-света. Перо заменено волоконно-оптическим кабелем. Механизм передвижения пера вверх-вниз заменен электронно-оптическим затвором. Обычно это жидкокристаллический затвор. Чертеж делается в темной комнате на фотографической пленке. Когда чертеж закончен, пленку проявляют точно так же как в обычной фотографии. Это — единственный метод изготовления очень тонких дорожек. Для начала мы нуждаемся в светочувствительном материале для печатной платы — фоторезисте. Имеются здесь две возможности: Или вы покупаете готовый очувствленный фольгированный диэлектрик, или вы сами наносите фоторезист на плату. Проще всего купить готовый очувствленный материал. Это плата, медный слой которого покрыт светочувствительным лаком. Лак закрыт черной бумагой. Как сделать светочувствительную печатную плату самостоятельно Это — довольно трудоемкая работа и отнимает много времени. Вы не сбережете никаких денег, производя самостоятельно чувствительную печатную плату. Напротив. Вы должны купить аэрозольный баллончик с этим типом лака. Вы должны очистить медную фольгу печатной платы, промыть ее изопропиловым спиртом. После сушки вы должны распылить фотолак на медный слой. Удостовериться, что лак нанесен на всю медную поверхность. Теперь вы должны высушить лак в темном месте в течение 24 часов. Если вы будете удачливы, то это будет работать. Покупка готового материала. Имеются два различных доступных типа. Позитивный и негативный. 95 процентов проданных материалов являются позитивными. Хорош тот материал, который для нас подходит Негативный материал используется в промышленном производстве печатных плат. Единственное его преимущество состоит в том, что с ним легче делать многослойный печатные платы. Но так как это фактически невозможно делать дома: забудьте об этом. Кроме того, мы нуждаемся в проявителе для этого материала. Имеется множество различных продуктов на рынке, но в основном они все содержат натрий гидрооксид. При использовании этого продукта, пожалуйста, соблюдайте меры предосторожности и перчатки. Возможно, он не будет причинять никаких ожогов, но не очень здорово погрузить незащищенные руки в продукт или раствор. Если вы вошли в контакт с этим продуктом ополосните водой. Если раствор попал в глаза, промойте большим количеством воды и вызовите врача. Экспонирование материала и проявление Для экспонирования необходим источник ультрафиолетового света. Такой источник ОРК-21М выпускается в России. Удобство его заключается в том, что он на штативе и можно варьировать расстояние от лампы до платы. Можно использовать люминесцентную лампу ДРЛ. Сама лампа практически не излучает ультрафиолетовый свет. Но если аккуратно срезать алмазным кругом верхнюю колбу по максимальному диаметру, то внутри можно обнаружить маленькую лампу ультрафиолетового света. Таким образом, мы получаем хороший источник ультрафиолетового света, Остаток люминесцентной колбы будет защищать глаза от попадания ультрафиолетового света. Время экспозиции зависит от мощности лампы, расстояния от лампы до платы, толщины пленки фоторезиста. На установке ОРК-21М с расстояния 25-30 см время экспонирования составляет примерно 30 сек. Некоторое экспериментирование здесь необходимо. Поместите оригинал-макет тонерной стороной на печатную плату. Прижмите оргстеклом оригинал-макет к пленке фоторезиста. Начните экспонирование Два важных примечания здесь: Первое. Защитите себя! Ультрафиолетовый свет опасен. Никогда не смотрите в источник света, когда он включен. Всегда закрывайте крышку установки, когда лампы включены. Второе. Делайте это при слабом освещении. Не при ярком дневном свете. Хотя материал печатной платы чувствителен только к ультрафиолетовому свету, имеется риск разрушения чувствительного слоя прямым солнечным светом или сильным дневным светом. Солнечный свет также содержит ультрафиолетовый свет, а яркий дневной свет будет постепенно ухудшать резкость изображения. Вы можете обращаться с печатной платой при нормальном окружающем свете, если вы используете печатную плату непосредственно. Как только защитная бумага будет снята со светочувствительного слоя, вы должны немедленно использовать ее. Не оставляйте такую плату на вашем столе в течение 2 минут. Светочувствительный слой ухудшит свое качество. Проявление. В чем мы еще нуждаемся — это 2 пластмассовые кюветы и пара резиновых перчаток. После экспонирования печатной платы вы должны проявить ее. Поэтому Вы должны поместить ее в проявитель. Фактический процесс проявления составляет приблизительно 30 секунд. Максимум 2 минуты. Вы должны поместить печатную плату в жидкость. После нескольких секунд вы увидите изображение на печатной плате. После примерно полминуты вы должны иметь области с чистой медью и области, которые закрыты фоторезистом. Теперь вы можете вынуть печатную плату и промыть ее водой. Промойте водой Печатная плата готова к травлению. Травление платы Травление платы подробно описано здесь. Промойте водой. Вы можете покрыть вашу плату реальным паяльным лаком для припоя. Это предотвратит медь от окисления (зеленого налета). Лак PLASTIK в аэрозоле имеет преимущество, т.к. с ним легче паять. Если Вы хотите придать вашей печатной плате профессиональный вид, вы можете покрыть ее оловом. Если вы нуждаетесь в печатной плате для агрессивных сред, Вы можете покрыть ее серебром или золотом. Перед применением всех этих продуктов мы должны удалить остатки фотослоя. Лучше всего использовать для этого ацетон. Погрузите печатную плату в ацетон в течение приблизительно 15 секунд. При этом должен раствориться весь фотослой. Вы можете использовать ацетон многократно. Когда вы вытащите плату из ацетона, вытрете ее сухой свежей тканью. Важным для этих действий является то, что вы еще не сверлили отверстия! Применение защитного, паяльного лака Распылите тонкую пленку этого продукта на печатную плату. Дайте высохнуть полностью. Это может занять некоторое время (от 1 до 2 часов). Применение олова, серебра или золото Вы можете купить эти продукты. Они называются химикаты для покрытия металлом. В основном это — жидкости, где растворен металл. Они все содержат определенный вид кислоты. Так что обращайтесь с ними с осторожностью. Носите резиновые перчатки и защитите глаза. Процесс металлизации очень быстр, но он требует некоторых мер предосторожности. Медь должна быть очень чиста. Кроме того, вы должны предотвратить, в максимально возможной степени, чтобы другие продукты не попали в жидкость. Жидкость очень чувствительна к другим химикалиям и даже к воде. Наилучшая процедура — следующая: Удалить фотолак ацетоном. Протереть плату сухой свежей тканью. Погрузить плату в изопропиловый спирт для удаления жировых пятен. Снова вытрите плату сухой свежей тканью. Ополосните плату водой. Это позволяет удостовериться в смачиваемости платы. Вы можете протирать медь тканью во время ополаскивания водой. Снова вытрите плату сухой свежей тканью. Поместите плату в электролит, и оставьте ее в электролите в течение одной-двух минут. Вытащите из раствора и ополосните водой. Вытрите насухо немедленно! Это необходимо, так как плата очень быстро окислится, если вы не сделаете этого. Теперь, если вы хотите, вы все еще можете использовать защитный лак. Сделайте это. Вы имеете печатную плату готовую к сверлению. Надписи на печатной плате. Если вы посмотрите на коммерческую печатную плату, подобно той, что у вас в телевизоре или радио, тогда вы отметите, что расположение компонентов напечатано на печатной плате. Вы можете сделать это также сами. Процесс, используемый в промышленном производстве печатных плат довольно трудно воспроизвести дома. Там используются сеткотрафаретная печать и фотоотверждаемые краски. Но вы можете использовать пленки соответствующего типа, которые поставляются. При изготовлении двухсторонних печатных плат методом, описанным выше для односторонних плат, существует одна проблема. Поскольку плата непрозрачна, вы не можете видеть, как совмещаются рисунки с двух сторон. Один из простых способов обойти эту проблему следующий. Изготовьте две полоски фольгированного диэлектрика шириной приблизительно 10-15 см и длиной, чуть больше длины печатной платы. Истинные размеры полосок не имеют значения, необходимо зафиксировать только толщину. Приготовьте двухстороннюю плату с пленкой фоторезиста с обеих сторон. Для этого нанесите на одну сторону будущей печатной платы фоторезист. Высушите пленку фоторезиста в течение 10 минут при 40 °С. Переверните плату и нанесите на другую сторону платы также фоторезист. Высушите плату при 70-80 °С в течение 15 минут. Теперь поместите два оригинал — макета друг на друга, печатной стороной внутрь и точно совместите их. Вырежьте их ножницами или скальпелем до требуемого размера. Помните, что нужно оставить по периметру границу, по крайней мере, в 25 мм вокруг чертежа. Теперь снимите верхний оригинал-макет и поместите 2 полоски приготовленного, как указано выше, фольгированного диэлектрика между этими двумя оригинал-макетами. Совместите оригинал макеты и приклейте их к полоскам фольгированного диэлектрика куском липкой ленты. Вы получите сэндвич. Продвиньте аккуратно между оригинал-макетами искомую печатную плату с нанесенным с двух сторон фоторезистом. Совмещение рисунков будет хорошее. Если бы вы не использовали 2 полоски фольгированного диэлектрика, то был бы риск смещения рисунков, и печатная плата стала бы непригодной. Теперь вы можете экспонировать, проявлять и травить, как одностороннюю плату. Межслойные соединения Большой вопрос: Как соединить две стороны печатной платы друг с другом. Имеется множество путей для этого. Используйте куски провода и пропустите их через отверстия. Лучше использовать специальные медные штырьки с ободком, которые можно приобрести. Этот метод имеет недостаток, поскольку вы не сможете поместить компонент в отверстие. Когда вы проектируете двухстороннюю печатную плату, вы должны попробовать сделать так, чтобы межслойные связи образовались непосредственно в составляющих штырьках компонентов. Тогда вы просто паяете вывод компонента с обеих сторон и имеете связь двух сторон. Если Вы используете гнезда для интегральных схем с обработанными на станке контактами, тогда Вы можете даже применять эту методику для штырьков интегральной схемы. В промышленности это делается путем химического осаждения металла в отверстиях.

СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Радиолюбительская технология изготовления печатных плат в домашних условиях состоит из нескольких этапов.

1. Подготовка чертежей печатной платы.
2. Подготовка стеклотекстолита и сверление.
3. Нанесение рисунка.
4. Раствор для травления.
5. Травление.
6. Лужение.
7. Нанесение рисунка при помощи лазерного принтера.
8. Еще один способ нанесения рисунка на п/п при помощи лазерного принтера.
9. Способ нанесения рисунка на п/п с помощью лазерного принтера от автора сайта «ПАЯЛЬНИК».

Подготовка чертежей печатной платы.

Вручную удобнее всего выполнять чертеж печатной платы в масштабе 1:1 на бумаге от самописцев ( имеет клетку со стороной 2.5 мм, в «шаге» микросхем), если таковой нет, то можно «отксерить» школьную бумагу «в клеточку» с уменьшением в 2 раза, в самом крайнем случае можно использовать обычную миллиметровку. Дорожки со стороны пайки нужно рисовать сплошными линиями, а дорожки со стороны деталей ( в случае двухстороннего монтажа) рисовать пунктирными линиями. Необходимо отметить, что располагаемые элементы должны быть в зеркальном отражении. Центры ножек элементов отмечаются точками, вокруг которых необходимо нарисовать паечную площадку. Для последующих действий, очень важно, какого размера Вы выбираете установочные площадки для элементов (обидно, когда при рисовании платы «в живую» или дорожка между площадками не проходит, или после пайки элементы выпадают вместе с площадками). Ширину дорожек следует выбирать исходя из того, чем вы будете рисовать плату, при использовании стеклянных рейсфедеров примерно 1.5 мм. После того как рисунок готов, нужно приложить чертеж к светящейся поверхности ( например стекло окна) обратной стороной к себе и обвести пунктирные линии. Так Вы получите рисунок со стороны установки деталей. Далее необходимо вырезать чертеж листа бумаги, но с учетом «крылышек» для крепежа с каждой стороны (около 15 мм).

Подготовка стелотекстолита и сверление.

Вырезать по размеру чертежа кусок стеклотекстолита. Снять заусеницы напильником. Наложите чертеж на плату, загните края бумаги и закрепите их на обратной стороне скотчем или ( предпочтительнее) изоляционной лентой. Далее производится процесс сверления. Да-да, прямо по чертежу и без кернения. Важным условием того, чтобы сверло не повело, является его «свежесть». Впрочем чего ждать от конкретного сверла, можно понять, просверлив пробное отверстие на каком-нибудь обрезке стеклотекстолита. Лучшее решение этой проблемы — наличие соответствующего сверлильного станка, пусть даже и самодельного. Если применяется «моторчик со сверлом», как правило, лучше будущие отверстия «накернить». Все отверстия, включая и крепежные, сверлятся одним (наименьшим) диаметром. Далее необходимо проверить сверление на «просвет» так как обязательно найдутся непросверленные отверстия. Досверлить. После этого со стеклотекстолита очень аккуратно снимается чертеж платы (опасность представляют заусеницы от сверления). Далее производится рассверливание крепежных и остальных, больших по диаметру, отверстий.

После произведенных операций, производится зачистка поверхности платы мелкой шкуркой. Этот процесс необходим для удаления заусениц от сверления и для лучшего сцепления краски рисунка с поверхностью. По возможности не касайтесь зачищенной поверхности пальцами, чтобы не оставались жировые отпечатки. После зачистки необходимо произвести обезжиривание платы при помощи спирта ( в крайнем случае ацетоном, но следить за тем чтобы не оставались белые порошкообразные разводы). После этого касаться пальцами можно только торцевых поверхностей.

Нанесение рисунка.

По поводу применяемой краски и технологии нанесения дорожек в своих кругах мы, конечно, немало спорили, но остановился я на описанном ниже. Вычерчивание производится нитрокраской, с растворенным в ней порошком канифоли ( обеспечавает на какое-то время после высыхания пластичность для корректировки и не дает краске «отстать» в случае травления горячими растворами). Рисование производится стеклянными рейсфедерами ( которые в наше время найти весьма проблематично). Кроме того, возможно применение в качестве краски, асфальтобитумного лака, растворенного до нужной кондиции ксилолом. Бутылки хватит очень надолго. Возможно изготовление рейсфедеров самому, при соответствующей тренировке, конечно. Для этого можно взять тонкостенную стеклянную трубку и растянув на пламени ( над газовой плитой) сломать её посередине. Затем обломанный кончик «довести» на мелкой шлифовальной шкурке. Далее, разогрев над тем же пламенем, согнуть кончик до нужного угла. Сложно!? На самом деле не более 5 минут. Так же можно использовать для рисования и одноразовые шприцы. Лак набирается в одноразовый шприц (1-2 мл) и ставится тонкая игла. Иглу перед установкой необходимо обработать надфилем, так, чтобы края были ровные (убрать острый конец). Со стороны поршня можно вставить еще одну иглу для прохода воздуха внутрь шприца.

Перед тем как начать рисовать дорожки печатного монтажа, необходимо вычертить монтажные площадки для пайки элементов. Наносятся они при помощи стеклянного рейсфедера или остро заточенной спички вокруг каждого отверстия, диаметром примерно 3 мм. Далее необходимо дать им высохнуть. После этого нужно обрезать их при помощи циркуля до нужного диаметра ( я применяю маленький циркуль-измеритель с резьбовым фиксатором расстояния (да простят мне это выражения чертежники-профессианалы, никогда не знал его настоящее название), одна из иголок которого обточена под плоский резец). Далее обрезанные излишки подчищаются шилом или скальпелем. На самом деле, я использую для этих процедур переработанную школьную готовальню. В результате получаются ровные круглые площадки одного диаметра, которые остается только соединить дорожками, согласно начерченному ранее чертежу печатной платы. Далее, после просушивания, рисуется вторая сторона. После чего производится корректировка дорожек и ошибок при помощи скальпеля. Причем следует отметить, чтобы выровнять край дорожки, нужно сначала обрезать кромку по линейке (лучше металлической), а затем удалить излишки выцарапыванием. Если подчищать дорожку сразу, то в зависимости от степени пересушенности краски, можно получить «сколы» еще хуже первоначальных. Проверьте соответствие рисунка на плате с рисунком на чертеже.

Изготовление травящего вещества.

Существуют различные составы для травления, фольгированного материала при изготовлении печатных плат.

Рецепт №1.

Для форсированного (в течение 4 — 6 мин) травления можно использовать следующий состав (в массовых частях): 38 %-ная соляная кислота плотностью 1,19 г/см3, 30 %-ный пероксид (перекись) водорода — пергидроль. Если перекись водорода будет иметь концентрацию 16 — 18%, то на 20 массовых частей кислоты берут 40 частей пер оксида и столько же воды. Сначала смешивают с водой перекись, а затем добавляют кислоту. Печатные проводники и контактные площадки следует защищать кислотостойкой краской, например нитроэмалью НЦ-11.

Рецепт №2.

В стакане холодной воды растворяют 4 — 6 таблеток перекиси водорода и осторожно добавляют 15 — 25 мл концентрированной серной кислоты. Для нанесения рисунка печатной платы на фольгированный материал можно пользоваться клеем БФ-2. Время травления в данном растворе приблизительно 1 ч.

Рецепт №3.

В 500 мл горячей (примерно 80 °С) воды растворяют четыре столовые ложки поваренной соли к две ложки растолченного в порошок медного купороса. Раствор приобретает темно-зеленую окраску. Готов к применению сразу после остывания (при термостойкой краске, см. выше, необязательно). Раствора хватает для снятия 200 см3 фольги. Время травления около 8 ч. Если рисунок печатной платы выполнен достаточно теплостойкой краской или лаком, температуру раствора можно довести примерно до 50 °С, и тогда интенсивность травления увеличится.

Рецепт №4.

Растворяют 350 г хромового ангидрида в 1л горячей воды (60 — 70 °С), затем добавляют 50 г поваренной соли. После того как раствор остынет, приступают к травлению. Время травления 20 — 60 мин. Если в раствор добавить 50 г концентрированной серной кислоты, то травление будет более интенсивным.

Рецепт №5.

В 200 мл теплой воды растворяют 150 г хлорного железа в порошке.
Приготовление хлорного железа.
Если нет хлорного железа в готовом виде (в порошке), то его можно приготовить самому. Для этого необходимо иметь 9%-ную соляную кислоту и мелкие железные опилки. На 25 объемных частей кислоты берут одну часть железных опилок. Опилки засыпают в открытый сосуд с кислотой и оставляют на несколько дней. По окончании реакции раствор становится светло-зеленого цвета, а через 5 — 6 дней Окраска меняется на желто-бурую — раствор хлорного железа готов к применению. Для приготовления хлорного железа можно использовать порошкообразный железный сурик. При этом на одну объемную часть концентрированной соляной кислоты требуется 1,5 — 2 части сурика. Компоненты смешивают в стеклянной посуде, добавляя сурик небольшими порциями. После прекращения химической реакции на дно выпадает осадок и раствор хлорного железа. Готов к применению.

Травление и обработка платы.

Травление надо производить в пластмассовой (фото кювета) или фарфоровой (тарелка) посуде. Если плата небольших размеров, её удобно травить в тарелке. Глубокая тарелка выбирается так, чтобы плата не ложилась полностью на дно, а углами опиралась на стенки тарелки. Тогда между платой и дном будет пространство, заполненное раствором. Во время травления плату необходимо переворачивать и помешивать раствор. Если вам надо быстро протравить плату, подогрейте раствор до 50-70 градусов. Если плата больших размеров, то в крепёжные отверстия (по углам) вставьте спички так, чтобы они выступали на 5-10 мм с обеих сторон. Можно вставлять медную проволоку, но тогда будет большее насыщение раствора медью. Травите в фото кювете, помешивая и переворачивая плату. Работая с раствором хлорного железа необходимо соблюдать осторожность. Раствор практически невозможно смыть с одежды и предметов. При попадании на кожу, промойте содовым раствором. Фарфоровая тарелка легко отмывается от раствора и может применяться в дальнейшем по прямому назначению. По окончании травления слейте раствор в пластмассовую бутылку, он вам еще пригодится. Плату промойте в холодной проточной воде. Под тонкой струей воды снимите лак при помощи безопасного лезвия (счищать). Высушенную плату необходимо подчистить скальпелем от лишних соединений и расплывшегося лака. Если дорожки близко друг к другу, то можно расширить просвет скальпелем. После этого плата еще раз обрабатывается мелкой шкуркой.

Лужение платы.

О полезности данной процедуры можно и не писать. В противном случае можно остановиться и на предыдущей. Далее поверхности платы покрываются кисточкой жидким канифольным флюсом. Лужение производится очищенной от проводов луженой экранной оплеткой (белого цвета). Предварительно оплетка пропитывается канифолью и в небольшом количестве припоем ( можно конечно и сплавом Розе, но это уже экзотика). Далее оплетка прижимается к поверхности дорожки паяльником и медленно равномерно (подбирается экспериментально) проводится по длине дорожки. Если все условия выполнены правильно, то в результате Вы получите ровную белую луженую дорожку. После того как все дорожки на всех сторонах обработаны, производится промывка платы спиртом. Промывка ацетоном нежелательна, так как припой с ацетоном дает со временем токопроводящее химическое соединение в виде белого налета по краям площадок и дорожек, а при достаточной плотности монтажа есть опасность ненужных гальванических связей. После промывки проводится сверление (очистка) отверстий для установки р/компонентов.

Плата готова к монтажу.

Печатные платы при помощи лазерного принтера.

Всё большую популярность у радиолюбителей приобретает способ изготовления единичных печатных плат с переносом рисунка с распечатки на лазерном принтере. Печатать лучше всего на тонкую мелованную бумагу — в ней меньше ворс, хороший результат получается на листах журнала «Стерео&Video», а также подложках «самоклеек» и термобумаге для факсов (сторону подобрать экспериментально). В лазерных принтерах следует включить режим максимальной подачи тонера (отключить «экономичный» режим, если он был включен, контраст — на максимум и т.д.), а также использовать тракт с минимальным изгибом бумаги (такая опция есть в старых моделях HP LJ 2, LJ4 и др.). Рисунок платы должен быть «отзеркален», такая опция имеется в меню печати многих графических программ, например Corel Draw, Corel Photo Paint, а при печати из программ, не умеющих «зеркалить», необходимо применять вывод на Postscript принтеры, опция отзеркаливания у которых имеется в драйвере. Вместо вывода на лазерном принтере можно использовать ксерокопирование, но также в режиме с максимальной контрастностью и на термобумагу от факсов. При изготовлении двухслойных печатных плат для уменьшения термоусадки бумаги последнюю рекомендуется перед печатью изображения «прогнать» через принтер вхолостую (без печати рисунка). Кроме того, обе стороны должны быть на одном листе во избежание сильного рассогласования из-за разной термоусадки бумаги. Обезжиренная плата ложится медью вверх на ровную поверхность, сверху полученный отпечаток тонером вниз. Этот «бутерброд» со стороны бумаги прижимается утюгом (секунд на 20 — 30), разогретым до температуры глажения крепдешина (спросите у дам). Утюг должен расплавлять изображение, сделанное лазерным принтером, не сразу. То есть тонер при такой температуре должен стать из твердого вязким, но не жидким. Когда плата остынет, её нужно опустить в теплую воду, подержать там несколько минут. Как бумага раскиснет (будет видно), всё легко сдерется, остальное просто скатать пальцем. Вместо воды удалить бумагу можно серной кислотой. Если дорожки смазанные, вы неаккуратно снимали утюг или ставили холодный груз. Если дорожки где-то отсутствуют, утюг слишком холодный. Если дорожки стали широкими, утюг слишком горячий, или слишком долго грели плату. Если плата двухсторонняя, то сначала на просвет совмещаются бумажные распечатки обеих сторон, в любых свободных противоположных местах иголкой прокалываются два технологических отверстия, первая сторона платы «гладится» как обычно, потом сверлится по технологическим отверстиям тонким сверлом, а с другой стороны по ним же на просвет совмещается с бумажной распечаткой другой стороны. Травить можно и хлорным железом (для ускорения немного подогреть), и солянкой с гидропиритом. Всё это применялось даже на гетинаксе, никаких отслоений дорожек нет, нормально выполняются дорожки шириной до 0,8 мм, а при некотором опыте и до 0,5 мм. После травления тонер удаляется ацетоном, смывкой лака для ногтей или аэрозолем Flux Off. Сверлится, обрезается и так далее, как обычно…

Еще один способ нанесения рисунка на п/п при помощи лазерного принтера.

Изготовление п/п с помощью лазерного принтера и утюга процесс довольно утомительный, но даёт довольно хороший результат если немного потренироваться.

1. Аккуратно клеим лист факсовой бумаги (глянцевой стороной вверх) на лист обычной (для компенсации недостатка жесткости факсовки). Зачем? Необходимо предварительно прогнать бумагу ч/з печку принтера/лазера — для усадки. Для спокойного протаскивания ч/з тракт достаточно термобумагу просто прогладить утюгом с чувствительной стороны.
2. Бумага — взять основу от самоклейки, или термобумагу для факса однозначно термобумагу, причем подготовленную — сперва листы выгладить горячим утюгом до плоского состояния (при этом они станут тёмно-коричневым, затем синевато-серым), в таком виде сложить их для будущего употребления. перед выводом платы прогнать лист ч/з принтер — н-р, отпечатав пустую страницу. минимальный размер листа — ~6*12 см для HP 5/6L.
3. Печатать — на максимуме жирности, зеркально. печать и перевод на заготовку могут быть с разницей до недели, больше не пробовал (это для тех у кого дома лазера нет).
4. Заготовку взять с запасом по 3-5 мм с каждой стороны. фольгу — слегка зашкурить нулевкой и протереть. не должно быть всяких вредных налётов типа белого осадка от денатурата. Использую изопропиловый спирт или бензин «калоша» (aka «для зажигалок»).
5. Утюг — с нормальной, гладкой поверхностью. разогреть заранее. Температуру — для восковки надо тщательнее подбирать (у меня показометр на «иск.шелк»), иначе начнёт пропитка переноситься. для термобумаги — можно и выше.
6. Пыли и всякой мелочи — быть не должно, ни на фольге, ни на бумаге.
7. Сделать бутерброд — на ровную толстую фанеру (правда, у меня 3-хмиллиметровка) положить кусок плотного картона, заготовку платы, сдуть пыль, рисунок, для термобумаги (она ж тонкая) — ещё и кусок в меру плотной бумаги, горячий утюг.
8. Начинаешь елозить утюгом, прижимая с силой ~5..10 кг/кв.дм. елозижь минуты две, чтобы прихватилось.
9. Очень слегка наклонив утюг, пару минут прикатываешь отдельные дорожки. Тут очень важно и не раздавить дорожки, и при том приварить их. Время от времени надо опускать утюг на всю плоскость, чтобы остальная часть не остывала. На термобумаге отчётливо видно разницу в приваренных и дефектных кусках.
10. Ну ещё минуту гладишь для очистки совести и убираешь утюг. Бутерброд остывает и вспучиваются участки бумаги между дорожками. Остывания не дожидаемся, плату сразу под струю крутого кипятка.
11. Теперь плату — под струю воды и кусочком мокрого поролона начинаешь стирать бумагу. Большими кусками или с сухой фольги сдирать её нельзя. С поролона надо почаще убирать комки бумаги. Берём бумагу за уголок и срываем. Уж затем пальцем / тряпкой / поролоном снимаем остатки.
12. Новым кусочком губки стираешь ворс (насколько получится), смотришь влажный рисунок под лупой. если дефектов много, или они расположены в неудобных местах — см п. 1, с вариацией параметров.
13. Обратную сторону заклеить полосами широкого скотча, травим. Можно даже в кипящем FeCl3

Способ нанесения рисунка на п/п с помощью лазерного принтера.

Я все делаю намного проще:
Беру заготовку и простую советскую стерку. Стеркой тщательно протираю всю плату. Снимаются все окисления. Можно на всякий случай и бензином протереть (но я этого не делаю, стеркой вполне достаточно). Потом беру термобумагу от факса и глажу ее утюгом. Она становится серо-фиолетовой. Вставляю эту бумагу в принтер (у меня HP 6L и никаких бумажек для жесткости я не клею, еще не разу не зажевал) и зеркально печатаю рисунок платы. Накладываю бумагу на п/п и начинаю елозить утюгом. У меня мощность стоит на 3/4 от максимальной мощности. Глажу минуты 3-4. Потом кидаю заготовку в горячую-теплую воду и жду минут 5, чтобы раскисла бумага. Потом губкой или пальцами скатываю бумагу с платы. Не берите за край бумаги и не сдирайте ее, дорожки могут оторваться вместе с бумагой! Просто скатывайте ее с платы. Далее — сверлю, обрезаю и травлю. И плата готова.

Простой способ травления печатных плат. Простой и дешёвый способ травления печатных плат. Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты

Недавно открыл для себя в Интернете новый метод травления печатных плат, отличающийся от классических методов травления, к тому же этот метод не имеет свойственных традиционным хлорному железу и персульфату аммония недостатков. Хлорное железо с его неотмывающимися пятнами на одежде и в результате с испорченными вещами, возможно не устраивало давно и многих. Также и персульфат аммония, не у каждого есть дома отдельный стол для травления – пайки, скорее всего большинство травят, как и я, в ванной комнате. Иногда, в результате неосторожных действий с персульфатом аммония и попадания капель на одежду, образуются со временем небольшие дырочки, вещи становятся испорченными.

Кто-то может сказать, меня устраивает персульфат из-за своей скорости травления, так вот, новый метод травления позволяет протравливать платы, думаю с не меньшей скоростью. Вчера протравил плату за полчаса, рисунок был начерчен на скорую руку маркером, самые узкие дорожки были в 1 мм шириной, подтравов замечено не было. Фото платы ниже, правда после того как залудил и спаял все детали на плату, просто чтобы показать, что даже узкие дорожки получаются без подтравов, этого думаю достаточно. Но сразу хочу заметить, что рисунок переведенный на печатную плату методом ЛУТ (лазерно-утюжной технологией ) сохраняется лучше, у людей по отзывам при протравке этим методом даже узкие дорожки шириной в 1 мм получаются стабильно хорошо.

Теперь перейдем к делу. На плату размерами 35*25, которую травил, истратил следующие ингридиенты: бутылочку аптечной перекиси водорода 50 мл, стоимостью 3 рубля и 1 пакетик 10 грамм пищевой лимонной кислоты , стоимостью 3,5 рубля, соль чайная ложка (используется как катализатор) разумеется бесплатно, подойдет любая какая есть у вас на кухне, даже йодированная. Точные пропорции здесь не обязательны, делаем примерно такой раствор: выливаем перекиси водорода, столько чтобы плату скрыло на 5 мм, добавляем 10 грамм (в моем случае пакетик) лимонной кислоты и ложим чайную ложку соли .

Воды добавлять не надо, жидкость используется та, которая есть в перекиси. Если планируется травить плату больших размеров, то увеличиваем количество ингридиентов в тех пропорциях, относительно перикиси водорода, как было указано выше, также чтобы плату скрыло на 5 мм. К концу травления раствор окрасится в голубоватый цвет. Во время травления плату шевелим в емкости, потому что на плате будут скапливаться пузырьки газа, мешающие травлению.

Ближе к концу травления извлекаем пинцетом плату из раствора и осматриваем. Если рисуем рисунок маркером, то рекомендую рисовать в несколько слоёв, чтобы избежать небольших подтравов на узких дорожках, но такой же эффект даст нам и хлорное железо и персульфат аммония. Оставшийся от травления раствор можно вылить в канализацию, пропустив после большое количество воды. Хранить раствор для повторного использования, думаю никто не будет, всегда проще сделать новый раствор при необходимости, чем ждать дольше при протравке со старым раствором.

Экономия времени и денег в сравнении со старыми методами, думаю очевидна всем. Также можно пользоваться концентрированной перекисью продающейся в магазинах для парикмахеров или таблетками гидроперита , но здесь соотношение ингридиентов придется каждому подбирать самому, так как с ними не экспериментировал. Выкладываю, как обещал фото платы, протравленной этим методом, делал плату правда на скорую руку.

Ещё немного про такую полезную вещь, как вертикальные ванны . Если требуется равномерное и качественное двусторонее травление — удобны именно вертикальные ванны с перемешиванием раствора. Перемешивание делается введением в ванну трубочку от аквариумного аэратора. Также у вертикальной ванны минимальна площадь испарения. Кроме того, не будет налипающей грязи, если раствор старый и замусорен. Желаю удачных травлений без подтравов. С вами был AKV .

Обсудить статью ТРАВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Как подготовить к производству плату, сделанную в Eagle

Подготовка к производству состоит из 2 этапов: проверка технологических ограничений (DRC) и генерация файлов в формате Gerber

DRC

У каждого производителя печатных плат существуют технологические ограничения на минимальную ширину дорожек, зазоры между дорожками, диаметры отверстий, и т. п. Если плата не соответствует этим ограничениям, производитель отказывается принимать плату к производству.

При создании файла печатной платы устанавливаются технологические ограничения по умолчанию из файла default.dru из каталога dru. Как правило, эти ограничения не соответствуют ограничениям реальных производителей, поэтому их нужно изменить. Можно настроить ограничения непосредственно перед генерацией файлов Gerber, но лучше сделать это сразу после создания файла платы. Для настройки ограничений нажимаем кнопку DRC

Зазоры

Переходим на вкладку Clearance, где задаются зазоры между проводниками. Видим 2 секции: Different signals и Same signals . Different signals — определяет зазоры между элементами, принадлежащим разным сигналам. Same signals — определяет зазоры между элементами, принадлежащим одному и тому же сигналу. При перемещении между полями ввода картинка меняется, показывая смысл вводимого значения. Размеры можно задавать в миллиметрах (mm) или в тысячных долях дюйма (mil, 0. 0254 мм).

Расстояния

На вкладке Distance определяются минимальные расстояния между медью и краем платы (Copper/Dimension ) и между краями отверстий (Drill/Hole )

Минимальные размеры

На вкладке Sizes для двухсторонних плат имеют смысл 2 параметра: Minimum Width — минимальная ширина проводника и Minimum Drill — минимальный диаметр отверстия.

Пояски

На вкладке Restring задаются размеры поясков вокруг переходных отверстий и контактных полщадок выводных компонентов. Ширина пояска задается в процентах от диаметра отверстия, при этом можно задать ограничение на минимальную и максимальную ширину. Для двухсторонних плат имеют смысл параметры Pads/Top , Pads/Bottom (контактные площадки на верхнем и нижнем слое) и Vias/Outer (переходные отверстия).

Маски

На вкладке Masks задаются зазоры от края контактной площадки до паяльной маски (Stop ) и паяльной пасты (Cream ). Зазоры задаются в процентах меньшего размера площадки, при этом можно задать ограничение на минимальный и максимальный зазор. Если производитель плат не указывает специальных требований, можно оставить на этой вкладке значения по умолчанию.

Параметр Limit определяет минимальный диаметр переходного отверстия, которое не будет закрыто маской. Например если узазать 0.6mm то переходные отверстия диаметром 0.6мм и менее будут закрыты маской.

Запуск проверки

После установки ограничений, переходим на вкладку File . Можно сохранить установки в файл, нажав кнопку Save As… . В дальнейшем для других плат можно быстро загрузить установки (Load… ).

Нажатием кнопки Apply установленные технологические ограничения применяются к файлу печатной платы. Это влияет на слои tStop, bStop, tCream, bCream . Также для переходных отверстий и контактных площадок выводных компонентов будет изменен размер, чтобы удовлетворить ограничениям, заданным на вкладке Restring .

Нажатие кнопки Check запускает процесс контроля ограничений. Если плата удовлетворяет всем ограничениям, в строке статуса программы появится сообщение No errors . Если плата не проходит контроль, появляется окно DRC Errors

В окне содержится список ошибок DRC, с указанием типа ошибки и слоя. При двойном щелчке на строке область платы с ошибкой будет показана в центре главного окна. Типы ошибок:

слишком маленький зазор

слишком маленький диаметр отверстия

пересечение дорожек с разными сигналами

фольга слишком близко к краю платы

После исправления ошибок нужно снова запустить контроль, и повторять эту процедуру до тех пор, пока не будут устранены все ошибки. Теперь плата готова к выводу в файлы Gerber.

Генерация файлов в формате Gerber

Из меню File выбрать CAM Processor . Появится окно CAM Processor .

Совокупность параметров генерации файлов называется заданием. Задание состоит из нескольких секций. Секция определяет параметры вывода одного файла. По умолчанию в поставке Eagle имеется задание gerb274x.cam, но оно иммет 2 недостатка. Во-первых, нижние слои выводятся в зеркальном отображении, во-вторых не выводится файл сверловки (для генерации сверловки нужно будет выполнить еще одно задание). Поэтому рассмотрим создание задания «с нуля».

Нам нужно создать 7 файлов: границы платы, медь сверху и снизу, шелкография сверху, паяльная маска сверху и снизу и сверловка.

Начнем с границ платы. В поле Section вводим имя секции. Проверяем, что в группе Style установлены только pos. Coord , Optimize и Fill pads . Из списка Device выбираем GERBER_RS274X . В поле ввода File вводится имя выходного файла. Удобно поместить файлы в отдельный каталог, поэтому в этом поле введем %P/gerber/%N.Edge.grb . Это означает каталог, в котором расположен исходный файл платы, подкаталог gerber , исходное имя файла платы (без расширения . brd ) с добавленным в конце .Edge.grb . Обратите внимание, что подкаталоги не создаются автоматически, поэтому перед генерацией файлов нужно будет создать подкалог gerber в каталоге проекта. В полях Offset вводим 0. В списке слоев выбираем только слой Dimension . На этом создание секции закончено.

Для создания новой секции нажимаем Add . В окне появляется новая вкладка. Устанавливаем параметры секции как описано выше, повторяем процесс для всех секций. Разумеется, для каждой секции должен быть выбран свой набор слоев:

медь сверху — Top, Pads, Vias

медь снизу — Bottom, Pads, Vias

шелкография сверху — tPlace, tDocu, tNames

маска сверху — tStop

маска снизу — bStop

сверловка — Drill, Holes

и имя файла, например:

медь сверху — %P/gerber/%N.TopCopper.grb

медь снизу — %P/gerber/%N.BottomCopper.grb

шелкография сверху — %P/gerber/%N.TopSilk.grb

маска сверху — %P/gerber/%N. TopMask.grb

маска снизу — %P/gerber/%N.BottomMask.grb

сверловка — %P/gerber/%N.Drill.xln

Для файла сверловки устройство вывода (Device ) должно быть EXCELLON , а не GERBER_RS274X

Следует иметь в виду, что некоторые производители плат принимают только файлы с именами в формате 8.3, то есть не более 8 символов в имени файла, не более 3 символов в расширении. Это следует учитывать при задании имен файлов.

Получаем следующее:

Затем открываем файл платы (File => Open => Board ). Убедитесь, что файл платы был сохранен! Нажимаем Process Job — и получаем набор файлов, которые можно отправить производителю плат. Обратите внимание — кроме собственно Gerber файлов будут также сгенерированы информационные файлы (с раширениями .gpi или .dri ) — их отправлять не нужно.

Можно также вывести файлы только из отдельных секций, выбирая нужную вкладку и нажимая Process Section .

Перед отправкой файлов производителю плат полезно просмотреть то, что получилось, с помощью программы просмотра Gerber. Например, ViewMate для Windows или для Linux. Еще бывает полезно сохранить плату в PDF (в редакторе платы File->Print->кнопка PDF) и закинуть этот файл производителю вместе с герберами. А то они ведь тоже люди, это поможет им не ошибиться.

Технологические операции, которые необходимо выполнять при работе с фоторезистом СПФ-ВЩ

1. Подготовка поверхности.
а) зачистка шлифованным порошком («Маршалит»), размер М-40, промывка водой
б) декапирование 10% раствором серной кислоты (10-20 сек), промывка водой
в) сушка при T=80-90 гр.Ц.
г) проверка – если в течение 30 сек. на поверхности остается сплошная пленка – подложка готова к работе,
если нет – повторить все сначала.

2. Нанесение фоторезиста.
Нанесение фоторезиста производится на ламинаторе с Tвалов =80 гр.Ц. (см. инструкцию работы на ламинаторе).
С этой целью горячая подложка (после сушильного шкафа) одновременно с плёнкой из рулона СПФ направляется в зазор между валов, причем полиэтиленовая (матовая) плёнка должна быть направлена к медной стороне поверхности. После прижима пленки к подложке начинается движение валов, при этом полиэтиленовая пленка снимается, а слой фоторезиста накатывается на подложку. Лавсановая защитная пленка остается сверху. После этого пленка СПФ обрезается со всех сторон по размеру подложки и выдерживается при комнатной температуре в течение 30 минут. Допускается выдержка в течение от 30 минут до 2 суток в темноте при комнатной температуре.

3. Экспонирование.
Экспонирование через фотошаблон производят на установках СКЦИ или И-1 с УФ-лампами типа ДРКТ-3000 или ЛУФ-30 с вакуумным разрежением 0,7-0,9 кг/см2. Время экспонирования (для получения рисунка) регламентируется самой установкой и подбирается экспериментально. Шаблон должен быть хорошо прижат к подложке! После экспонирования заготовка выдерживается в течение 30 минут (допускается до 2 часов).

4. Проявление.
После экспонирования проводится процесс проявления рисунка. С этой целью с поверхности подложки снимается верхний защитный слой – лавсановая пленка. После этого заготовка опускается в раствор кальцинированной соды (2%) при T=35 гр.Ц. Через 10 секунд начинают процесс снятия незасвеченной части фоторезиста с помощью поролонового тампона. Время проявления подбирают опытным путем.
Затем подложку вынимают из проявителя, промывают водой, декапируют (10 сек.) 10%-ным раствором h3SO4 (серная кислота), снова водой и сушат в шкафу при T=60 гр.Ц.
Полученный рисунок не должен отслаиваться.

5. Полученный рисунок.
Полученный рисунок (слой фоторезиста) устойчив для травления в:
— хлорном железе
— соляной кислоте
— сернокислой меди
— царской водке (после дополнительного задубливания)
и др. растворах

6. Срок годности фоторезиста СПФ-ВЩ.
Срок годности СПФ-ВЩ 12 месяцев. Хранение осуществляется в темном месте при температуре от 5 до 25 гр. Ц. в вертикальном положении, завернутым в черную бумагу.

Не знаю как вы, а я с лютой ненавистью отношусь к классическим монтажным платам. Монтажка это такая хрень с дырками куда можно вставлять детальки и запаивать, где все соединения делаются посредством проводков. Вроде бы просто, но при этом получается такая каша, что понять в ней что либо весьма проблематично. Поэтому и ошибки и сгоревшие детали, непонятные глюки. Ну ее нафиг. Только нервы портить. Мне гораздо проще нарисовать в моем любимом схемку и тут же вытравить ее в виде печатной платы. С использованием лазеро-утюжного метода все выходит за каких то полтора часа ненапряжной работы. Ну и, конечно же, этот метод отлично подходит для выполнения финального устройства, так как качество печатных плат, получаемых таким методом весьма высоко. А поскольку данный метод весьма непрост для неискушенного, то я с радостью поделюсь своей отработанной технологией, позволяющей получать с первого раза и без каких либо напрягов, печатные платы с дорожками 0. 3мм и просветом между ними до 0.2мм . В качестве примера я изготовлю отладочную плату для моего учебного курса, посвященного контроллеру AVR . Принципиальную вы найдете в записи , а

На плате разведена демосхема, а еще навалом медных пятачков, которые тоже можно высверлить и использовать под свои нужды, подобно обычной монтажной плате.

▌Технология изготовления качественных печатных плат в домашних условиях.

Суть метода изготовления печатных плат в том, что на фольгированный текстолит наносится защитный рисунок, который предотвращает травление меди. В результате, после травления, на плате остаются дорожки проводников. Способов нанесения защитных рисунков много. Раньше их рисовали нитрокраской, посредством стеклянной трубочки, потом стали наносить водостойкими маркерами или даже вырезать из скотча и наклеивать на плату. Также для любительского применения стал доступен фоторезист , который наносится на плату, а потом засвечивается. Засвеченные участки становятся растворимы в щелочи и смываются. Но по простоте применения, дешевизне и скорости изготовления все эти методы сильно проигрывают лазеро-утюжному методу (далее ЛУТ ).

Метод ЛУТ основан на том, что защитный рисунок образуется тонером, который посредством нагревания переносится на текстолит.
Так что нам потребуется лазерный принтер, благо они сейчас не редкость. Я использую принтер Samsung ML1520 с родным картриджем. Заправленные картриджи подходят крайне плохо, так как у них недостаточная плотность и равномерность выдачи тонера. В свойствах печати надо выставить максимальную плотность и контрастность тонера, обязательно отключить все режимы экономии — не тот случай.

▌Инструмент и материалы
Помимо фольгированного текстолита нам потребуется еще лазерный принтер, утюг, фотобумага, ацетон, мелкая шкурка, щетка для замши с металлопластиковым ворсом,

▌Процесс
Дальше рисуем рисунок платы в любой удобной для нас софтине и печатаем его. Sprint Layout. Простая рисовалка для плат. Чтобы нормально напечаталось надо слева цвета слоев выставить черным. Иначе получится фигня.

Вывод на печать, две копии. Мало ли, вдруг одну запортачим.

Вот тут заключается главная тонкость технологии ЛУТ из-за которой у многих возникают проблемы с выходом качественных плат и они бросают это дело. Путем множества экспериментов было выяснено, что самый лучший результат достигается при печати на глянцевой фотобумаге для струйных принтеров. Идеальной я бы назвал фотобумагу LOMOND 120г/м 2

Она стоит недорого, продается везде, а главное дает отличный и повторяемый результат, и не пригорает своим глянцевым слоем к печке принтера. Это очень важно, так как я слышал про случаи когда глянцевой бумагой загаживали печь принтера.

Заряжаем бумагу в принтер и смело печатаем на глянцевой стороне . Печатать нужно в зеркальном отображении, чтобы после переноса картинка соответствовала действительности. Сколько раз я ошибался и делал неправильные отпечатки, не пересчитать:) Поэтому первый раз лучше для пробы напечатать на обычной бумаге и проверить, чтобы все было правильно. Заодно и печку принтера прогреете.

После печати картинку ни в коем случае нельзя хватать руками и желательно беречь от пыли . Чтобы ничто не мешало соприкосновению тонера и меди. Далее вырезаем рисунок платы точно по контуру. Без каких либо запасов — бумага жесткая, поэтому все будет хорошо.

Теперь займемся текстолитом. Вырежем сразу же кусок нужного размера, без допусков и припусков. Столько, сколько нужно.

Его надо хорошенько зашкурить. Тщательно, стараясь содрать весь окисел, желательно круговыми движениями. Немного шершавости не повредит — тонер будет лучше держаться. Можно взять не шкурку, а абразивную губку «эффект». Только брать надо новую, не жирную.

Шкурку лучше взять самую мелкую какую найдете. У меня вот такая.

После зашкуривания его надо тщательнейшим же образом обезжирить. Я обычно тырю у жены ватную подушечку и, смочив ее как следует ацетоном, хорошенько прохожусь по всей поверхности. Опять же после обезжиривания ни в коем случае нельзя хватать его пальцами.

Накладываем наш рисунок на плату, естественно тонером вниз. Разогрев утюг на максимум , придерживая бумагу пальцем, хорошенько прижимаем и проглаживаем одну половину. Надо чтобы тонер прилип к меди.

Далее, не допуская сдвижения бумаги, проглаживаем всю поверхность. Давим изо всех сил, полируем и утюжим плату. Стараясь не пропустить ни миллиметра поверхности. Это ответственнейшая операция, от нее зависит качество всей платы. Не бойтесь давить изо всех сил, тонер не поплывет и не размажется, так как фотобумага толстая и отлично защищает его от расползания.

Гладим до тех пор, пока бумага не пожелтеет. Впрочем это зависит от температуры утюга. У меня на новом утюге не желтеет почти, а вот на старом почти обугливалось — результат везде был одинаково хорош.

После можно дать плате немного остыть. А затем, схватив пинцетом, суем под воду. И держим некоторое время в воде, обычно минуты две три.

Взяв щетку для замши, под сильной струей воды, начинаем яростно задирать внешнюю поверхность бумаги. Нам надо покрыть ее множественными царапинами, чтобы вода проникла в глубь бумаги. В подтверждение твоих действий будет проявление рисунка через плотную бумагу.

И вот этой щеткой дрючим плату пока не сдерем верхний слой.

Когда рисунок будет весь явно виден, без белых пятен, то можно начинать аккуратно, скатывать бумагу от центра к краям. Бумага Lomond скатывается великолепно, практически сразу же оставляя 100% тонера и чистую медь.

Скатав пальцами весь рисунок можно зубной щеткой хорошенько продраить всю плату, чтобы вычистить остатки глянцевого слоя и ошметки бумаги. Не бойся, зубной щеткой отодрать хорошо прижаренный тонер практически нереально.

Вытираем плату и даем ей просохнуть. Когда тонер высохнет и станет серым, то будет явно видно где осталась бумага, а где все чисто. Белесые пленочки между дорожками надо убирать. Можно разрушить их иголкой, а можно продрать зубной щеткой под струей воды. Вообще полезно пройтись щеткой вдоль дорожек. Из узких щелей белесый глянец можно вытаскивать с помощью изоленты или малярного скотча. Он липнет не так яростно как обычный и не срывает тонер. А вот остатки глянца отрывает без следа и сразу же.

Под светом яркой лампы внимательно оглядываем слои тонера на разрывы. Дело в том, что при охлаждении он может потрескаться, тогда в этом месте останется узкая трещина. Под светом лампы трещины поблескивают. Эти места стоит подкрасить перманентным маркером для компакт дисков. Даже если есть лишь подозрение, то лучше все же прокрасить. Этим же маркером можно дорисовать и некачественные дорожки, если таковые возникли. Я рекомендую маркер Centropen 2846 — он дает толстый слой краски и, фактически, им можно тупо рисовать дорожки.

Когда плата будет готова, то можно бодяжить раствор хлорного железа.

Техническое отступление, при желании можно его пропустить
Вообще травить можно много в чем. Кто то травит в медном купоросе, кто то в кислотных растворах, а я в хлорном железе. Т.к. продается оно в любом радио магазине, травит быстро и чисто.
Но у хлорного железа есть жуткий недостаток — оно марается просто писец. Попадет на одежду или любую пористую поверхность вроде дерева или бумаги все, считай пятно на всю жизнь. Так что свои фуфайки от Дольче Габаны или валенки от Гуччи нычь подальше в сейф и обматывай скотчем на три рулона. А еще хлорное железо самым жестоким образом разрушает почти все металлы. Особенно быстро аллюминий и медь. Так что посуда для травления должна быть стеклянной или пластиковой.

Я кидаю 250 граммовый пакет хлорного железа в литр воды . И полученным раствором травлю десятки плат, пока не перестанет травить.
Порошок надо сыпать в воду. И следи за тем, чтобы вода не перегревалась, а то реакция идет с выделением большого количества тепла.

Когда порошок весь растворится и раствор приобретет однородную окраску, то можно кидать туда плату. Желательно, чтобы плата плавала на поверхности, медью вниз. Тогда осадок будет сваливаться на дно емкости, не мешая травлению более глубоких слоев меди.
Чтобы плата не тонула, то можно на двусторонний скотч прилепить к ней кусок пенопласта. Я так и сделал. Получилось очень удобно. Шуруп я вкрутил для удобства, чтобы держатсья за него как за рукоятку.

Плату лучше несколько раз макнуть в раствор, причем опускать не плашмя, а под углом, чтобы на поверхности меди не остались пузырьки воздуха, иначе будут косяки. Периодически надо доставать из раствора и следить за процессом. В среднем на травление платы уходит от десяти минут до часа. Все зависит от температуры, крепости и свежести раствора.

Очень резко ускоряется процесс травления если под плату опустить шланчик от аквариумного компрессора и пускать пузырьки. Пузыри перемешивают раствор и мягко выбивают прореагировавшую медь с платы. Также можно покачивать плату или емкость, главное не расплескать, а то не отмоешь потом.

Когда вся медь стравится, то аккуратно вынимаем плату и промываем под струей воды. Дальше смотрим на просвет, чтобы нигде не было соплей и недотрава. Если сопли есть, то кидаем еще минут на десять в раствор. Если дорожки подтравились или возникли разрывы, то значит тонер криво лег и эти места надо будет пропаять медной проволокой.

Если все хорошо, то можно смывать тонер. Для этого нам потребуется ацетон — верный друг токсикомана. Хотя сейчас ацетон купить становится сложней, т.к. какой то придурок из госнаркоконтроля решил, что ацетон это вещество использующееся для приготовления наркотоиков, а значит нужно запретить его свободную продажу. Вместо ацетона вполне подходит 646 растворитель .

Берем кусок бинта и хорошенько смочив его ацетоном начинаем смывать тонер. Сильно давить не надо, главное возякать не слишком быстро, чтобы растворитель успевал впитываться в поры тонера, разьедая его изнутри. На смыв тонера уходит минуты две три. За это время даже зеленые собаки под потолком не успеют появиться, но форточку все же открыть не помешает.

Отмытую плату можно сверлить. Я для этих целей уже много лет использую моторчик от магнитофона, запитанный от 12 вольт. Монстр машина, правда хватает его ресурса примерно на 2000 отверстий, после чего щетки сгорают напрочь. А еще из него нужно выдрать схему стабилизации, подпаяв проводки напрямую к щеткам.

При сверловке нужно стараться держать сверло строго перпендикулярно. Иначе потом хрен ты туда микросхему засунешь. А с двусторонними платами этот принцип становится основным.

Изготовление двусторонней платы происходит также, только тут делаются три реперных отверстия, как можно меньшего диаметра. И после вытравливания одной стороны (другую в это время заклеивают скотчем, чтобы не стравилась) по этим отверстиям совмещают и накатывают вторую сторону. Первую заклеивают наглухо скотчем и травят вторую.

На лицевую сторону можно тем же ЛУТ методом нанести обозначение радиодеталей, для красоты и удобства монтажа. Впрочем, я так не заморачиваюсь, а вот камрад Woodocat из ЖЖ сообщества ru_radio_electr делает так всегда, за что ему большой респект!

В скором времени я, наверное, выдам также и статью по фоторезисту. Метод более замороченный, но в то же время мне им больше прикалывает делать — люблю с реактивами пошаманить. Хотя 90% плат я делаю все же ЛУТом.

Кстати, вот по поводу точности и качества плат изготовленных лазерно утюжным методом. Контроллер P89LPC936 в корпусе TSSOP28 . Расстояние между дорожками 0.3мм, ширина дорожек 0.3мм.

Резисторы на верхней плате типоразмера 1206 . Каково?

Таити!.. Таити!..
Не были мы ни на каком Таити!
Нас и тут неплохо кормят!
© Кот из мультика

Вступление с отступлением

Как в бытовых и лабораторных условиях делали платы раньше? Способов было несколько — например:

1. рисовали будущие проводники рейсфедерами;
2. гравировали и резали резаками;
3. наклеивали скотч или изоленту, потом рисунок вырезали скальпелем;
4. изготавливали простейшие трафареты с последующим нанесением рисунка с помощью аэрографа.

Недостающие элементы дорисовывали рейсфедерами и ретушировали скальпелем.

Это был длительный и трудоемкий процесс, требующий от «рисователя» недюжинных художественных способностей и аккуратности. Толщина линий с трудом укладывалась в 0,8 мм, точность повторения была никакая, каждую плату нужно было рисовать отдельно, что сильно сдерживало выпуск даже очень маленькой партии печатных плат (далее — ПП ).

Что же мы имеем сегодня?

Прогресс не стоит на месте. Времена, когда радиолюбители рисовали ПП каменными топорами на шкурах мамонтов, канули в лету. Появление на рынке общедоступной химии для фотолитографии открывает перед нами совсем иные перспективы производства ПП без металлизации отверстий в домашних условиях.

Коротко рассмотрим химию, используемую сегодня для производства ПП.

Фоторезист

Можно использовать жидкий или пленочный. Пленочный в данной статье рассматривать не будем вследствие его дефицитности, сложностей прикатывания к ПП и более низкого качества получаемых на выходе печатных плат.

После анализа предложений рынка я остановился на POSITIV 20 в качестве оптимального фоторезиста для домашнего производства ПП.

Назначение:
POSITIV 20 — фоточувствительный лак. Используется при мелкосерийном изготовлении печатных плат, гравюр на меди, при проведении работ, связанных с переносом изображений на различные материалы.
Свойства:
Высокие экспозиционные характеристики обеспечивают хорошую контрастность переносимых изображений.
Применение:
Применяется в областях, связанных с переносом изображений на стекло, пластики, металлы и пр. при мелкосерийном производстве. Способ применения указан на баллоне.
Характеристики:
Цвет: синий
Плотность: при 20°C 0,87 г/см 3
Время высыхания: при 70°C 15 мин.
Расход: 15 л/м 2
Максимальная фоточувствительность: 310-440 нм

В инструкции к фоторезисту написано, что хранить его можно при комнатной температуре и он не подвержен старению. Категорически не согласен! Хранить его нужно в прохладном месте, например, на нижней полке холодильника, где обычно поддерживается температура +2…+6°C. Но ни в коем случае не допускайте отрицательных температур!

Если использовать фоторезисты, продаваемые «на розлив» и не имеющие светонепроницаемой упаковки, требуется позаботиться о защите от света. Хранить нужно в полной темноте и температуре +2…+6°C.

Просветитель

Аналогично, наиболее подходящим просветителем я считаю постоянно используемый мной TRANSPARENT 21.

Назначение:
Позволяет непосредственно переносить изображения на поверхности, покрытые светочувствительной эмульсией POSITIV 20 или другим фоторезистом.
Свойства:
Придает прозрачность бумаге. Обеспечивает пропускание ультрафиолетовых лучей.
Применение:
Для быстрого переноса контуров рисунков и схем на подложку. Позволяет значительно упростить процесс репродуцирования и сократить временны е затраты.
Характеристики:
Цвет: прозрачный
Плотность: при 20°C 0,79 г/см 3
Время высыхания: при 20°C 30 мин.
Примечание:
Вместо обычной бумаги с просветителем можно использовать прозрачную пленку для струйных или лазерных принтеров — в зависимости от того, на чем будем печатать фотошаблон.

Проявитель фоторезиста

Существует много различных растворов для проявления фоторезиста.

Советуют проявлять с помощью раствора «жидкое стекло». Его химический состав: Na 2 SiO 3 *5H 2 O. Это вещество обладает огромным числом достоинств. Наиболее важным является то, что в нем очень трудно передержать ПП — вы можете оставить ПП на не фиксированное точно время. Раствор почти не изменяет своих свойств при перепадах температуры (нет риска распада при увеличении температуры), также имеет очень большой срок хранения — его концентрация остается постоянной не менее пары лет. Отсутствие проблемы передержки в растворе позволит увеличить его концентрацию для уменьшения времени проявления ПП. Рекомендуют смешивать 1 часть концентрата с 180 частями воды (чуть более 1,7 г силиката в 200 мл воды), но возможно сделать более концентрированную смесь, чтобы изображение проявлялось примерно за 5 секунд без риска разрушения поверхности при передержке. При невозможности приобретения силиката натрия используйте углекислый натрий (Na 2 СO 3) или углекислый калий (K 2 СO 3).

Не пробовал ни первое, ни второе, поэтому расскажу, чем проявляю без каких-либо проблем уже несколько лет. Я использую водный раствор каустической соды. На 1 литр холодной воды — 7 граммов каустической соды. Если нет NaOH, применяю раствор KOH, вдвое увеличив концентрацию щелочи в растворе. Время проявления — 30-60 секунд при правильной экспозиции. Если по истечении 2 минут рисунок не проявляется (или проявляется слабо), и начинает смываться фоторезист с заготовки — значит, неправильно выбрано время экспозиции: нужно увеличивать. Если, наоборот, быстро проявляется, но смываются и засвеченные участки, и незасвеченные — либо слишком велика концентрация раствора, либо низкое качество фотошаблона (ультрафиолет свободно проходит сквозь «черное»): нужно увеличивать плотность печати шаблона.

Растворы травления меди

Лишнюю медь с печатных плат стравливают с помощью разных травителей. Среди людей, занимающихся этим дома, зачастую распространены персульфат аммония, перекись водорода + соляная кислота, раствор медного купороса + поваренная соль.

Я всегда травлю хлорным железом в стеклянной посуде. При работе с раствором нужно быть осторожным и внимательным: при попадании на одежду и предметы остаются ржавые пятна, которые с трудом удаляются слабым раствором лимонной (сок лимона) или щавелевой кислоты.

Концентрированный раствор хлорного железа подогреваем до 50-60°C, в него погружаем заготовку, стеклянной палочкой с ватным тампоном на конце аккуратно и без усилия водим по участкам, где хуже стравливается медь, — этим достигается более ровное травление по всей площади ПП. Если не выравнивать принудительно скорость, увеличивается требуемая продолжительность травления, а это со временем приводит к тому, что на участках, где медь уже стравилась, начинается подтравливание дорожек. В итоге имеем совсем не то, что хотели получить. Очень желательно обеспечить непрерывное перемешивание травильного раствора.

Химия для смывки фоторезиста

Чем проще всего смыть уже ненужный фоторезист после травления? После многократных проб и ошибок я остановился на обыкновенном ацетоне. Когда его нет — смываю любым растворителем для нитрокрасок.

Итак, делаем печатную плату

С чего начинается высококачественная печатная плата? Правильно:

Создание высококачественного фотошаблона

Для его изготовления можно воспользоваться практически любым современным лазерным или струйным принтером. Учитывая, что мы используем в рамках данной статьи позитивный фоторезист, — там, где на ПП должна остаться медь, принтер должен рисовать черным. Где не должно быть меди — принтер ничего не должен рисовать. Очень важный момент при печати фотошаблона: требуется установить максимальный полив красителя (в настройках драйвера принтера). Чем более черными будут закрашенные участки, тем больше шансов получить великолепный результат. Цвет не нужен, достаточно черного картриджа. Из той программы (рассматривать программы не будем: каждый волен выбирать сам — от PCAD до Paintbrush), в которой рисовался фотошаблон, печатаем на обычном листе бумаги. Чем выше разрешение при печати и чем качественнее бумага, тем выше будет качество фотошаблона. Рекомендую не ниже 600 dpi, бумага не должна быть сильно плотной. При печати учитываем, что той стороной листа, на которую наносится краска, шаблон будет класться на заготовку ПП. Если сделать иначе, края у проводников ПП будут размытыми, нечеткими. Даем просохнуть краске, если это был струйный принтер. Далее пропитываем бумагу TRANSPARENT 21, даем просохнуть и… фотошаблон готов.

Вместо бумаги и просветителя можно и даже очень желательно использовать прозрачную пленку для лазерных (при печати на лазерном принтере) или струйных (для струйной печати) принтеров. Учтите, что у этих пленок стороны неравнозначны: только одна рабочая. Если будете использовать лазерную печать, крайне рекомендую сделать «сухой» прогон листа пленки перед печатью — просто прогоните лист через принтер, имитируя печать, но ничего не печатая. Зачем это нужно? При печати фьюзер (печка) прогреет лист, что неизбежно приведет к его деформации. Как следствие — ошибка в геометрии ПП на выходе. При изготовлении двусторонних ПП это чревато несовпадением слоев со всеми вытекающими… А с помощью «сухого» прогона мы прогреем лист, он деформируется и будет готов к печати шаблона. При печати лист во второй раз пройдет сквозь печку, но деформация при этом будет куда менее значительной — проверено неоднократно.

Если ПП несложная, можно нарисовать ее вручную в очень удобной программе с русифицированным интерфейсом — Sprint Layout 3.0R (~650 КБ).

На подготовительном этапе рисовать не слишком громоздкие электрические схемы очень удобно в также русифицированной программе sPlan 4.0 (~450 КБ).

Так выглядят готовые фотошаблоны, распечатанные на принтере Epson Stylus Color 740:

Печатаем только черным, с максимальным поливом красителя. Материал — прозрачная пленка для струйных принтеров.

Подготовка поверхности ПП к нанесению фоторезиста

Для производства ПП используются листовые материалы с нанесенной медной фольгой. Самые распространенные варианты — с толщиной меди 18 и 35 мкм. Чаще всего для производства ПП в домашних условиях используются листовые текстолит (прессованная с клеем ткань в несколько слоев), стеклотекстолит (то же самое, но в качестве клея используются эпоксидные компаунды) и гетинакс (прессованная бумага с клеем). Реже — ситтал и поликор (высокочастотная керамика — в домашних условиях применяется крайне редко), фторопласт (органический пластик). Последний также применяется для изготовления высокочастотных устройств и, имея очень хорошие электротехнические характеристики, может использоваться везде и всюду, но его применение ограничивает высокая цена.

Прежде всего, необходимо убедиться в том, что заготовка не имеет глубоких царапин, задиров и тронутых коррозией участков. Далее желательно до зеркала отполировать медь. Полируем не особо усердствуя, иначе сотрем и без того тонкий слой меди (35 мкм) или, во всяком случае, добьемся разной толщины меди на поверхности заготовки. А это, в свою очередь, приведет к разной скорости вытравливания: быстрее стравится там, где тоньше. Да и более тонкий проводник на плате — не всегда хорошо. Особенно, если он длинный и по нему будет течь приличный ток. Если медь на заготовке качественная, без грехов, то достаточно обезжирить поверхность.

Нанесение фоторезиста на поверхность заготовки

Располагаем плату на горизонтальной или слегка наклоненной поверхности и наносим состав из аэрозольной упаковки с расстояния примерно 20 см. Помним, что важнейший враг при этом — пыль. Каждая частица пыли на поверхности заготовки — источник проблем. Чтобы создать однородное покрытие, распыляем аэрозоль непрерывными зигзагообразными движениями, начиная из верхнего левого угла. Не применяйте аэрозоль в избыточных количествах, так как это вызывает нежелательные подтеки и приводит к образованию неоднородного по толщине покрытия, требующего более длительного времени экспозиции. Летом при высокой температуре окружающей среды может потребоваться повторная обработка, либо необходимо распылять аэрозоль с меньшего расстояния — для уменьшения потерь от испарения. При распылении не наклоняйте баллон сильно — это приводит к повышенному расходу газа-пропеллента и как следствие — аэрозольный баллон прекращает работу, хотя в нем остается еще фоторезист. Если вы получаете неудовлетворительные результаты при аэрозольном нанесении фоторезиста, используйте центрифужное покрытие. В этом случае фоторезист наносится на плату, закрепленную на вращающемся столе с приводом 300-1000 оборотов в минуту. После окончания нанесения покрытия плата не должна подвергаться воздействию сильного света. По цвету покрытия можно приблизительно определить толщину нанесенного слоя:

• светло-серый синий — 1-3 микрона;
• темно-серый синий — 3-6 микрон;
• синий — 6-8 микрон;
• темно-синий — более 8 микрон.

На меди цвет покрытия может иметь зеленоватый оттенок.

Чем тоньше покрытие на заготовке, тем лучше результат.

Я всегда наношу фоторезист на центрифуге. В моей центрифуге скорость вращения 500-600 об/мин. Крепление должно быть простым, зажим производится только по торцам заготовки. Закрепляем заготовку, запускаем центрифугу, брызгаем на центр заготовки и наблюдаем, как фоторезист тончайшим слоем растекается по поверхности. Центробежными силами излишки фоторезиста будут сброшены с будущей ПП, поэтому очень рекомендую предусмотреть защитную стенку, чтобы не превратить рабочее место в свинарник. Я использую обыкновенную кастрюлю, в днище которой по центру сделано отверстие. Через это отверстие проходит ось электродвигателя, на которой установлена площадка крепления в виде креста из двух алюминиевых реек, по которым «бегают» уши зажима заготовок. Уши сделаны из алюминиевых уголков, зажимаемых на рейке гайкой типа «барашек». Почему алюминий? Маленькая удельная масса и, как следствие, меньше биения при отклонении центра массы вращения от центра вращения оси центрифуги. Чем точнее отцентрировать заготовку, тем меньше будут биения за счет эксцентриситета массы и тем меньше усилий потребуется для жесткого крепления центрифуги к основанию.

Фоторезист нанесен. Даем ему просохнуть в течение 15-20 минут, переворачиваем заготовку, наносим слой на вторую сторону. Даем еще 15-20 минут на сушку. Не забываем о том, что попадание прямого солнечного света и пальцев на рабочие стороны заготовки недопустимы.

Дубление фоторезиста на поверхности заготовки

Помещаем заготовку в духовку, плавно доводим температуру до 60-70°C. При этой температуре выдерживаем 20-40 минут. Важно, чтобы поверхностей заготовки ничто не касалось — допустимы только касания торцов.

Выравнивание верхнего и нижнего фотошаблонов на поверхностях заготовки

На каждом из фотошаблонов (верхний и нижний) должны быть метки, по которым на заготовке нужно сделать 2 отверстия — для совмещения слоев. Чем дальше друг от друга метки, тем выше точность совмещения. Обычно я их ставлю по диагонали шаблонов. По этим меткам на заготовке с помощью сверлильного станка строго под 90° сверлим два отверстия (чем тоньше отверстия, тем точнее совмещение — я использую сверло 0,3 мм) и совмещаем по ним шаблоны, не забывая о том, что шаблон должен прикладываться к фоторезисту той стороной, на которую была произведена печать. Прижимаем шаблоны к заготовке тонкими стеклами. Стекла предпочтительнее всего использовать кварцевые — они лучше пропускают ультрафиолет. Еще лучшие результаты дает оргстекло (плексиглас), но оно имеет неприятное свойство царапаться, что неизбежно скажется на качестве ПП. При небольших размерах ПП можно использовать прозрачную крышку от упаковки компакт-диска. За неимением таких стекол можно использовать и обычное оконное, увеличив время экспозиции. Важно, чтобы стекло было ровным, обеспечивая ровное прилегание фотошаблонов к заготовке, иначе невозможно будет получить качественные края дорожек на готовой ПП.

Заготовка с фотошаблоном под оргстеклом. Используем коробку из-под компакт-диска.

Экспозиция (засветка)

Время, требуемое для экспонирования, зависит от толщины слоя фоторезиста и интенсивности источника света. Лак-фоторезист POSITIV 20 чувствителен к ультрафиолетовым лучам, максимум чувствительности приходится на участок с длиной волны 360-410 нм.

Лучше всего экспонировать под лампами, диапазон излучения которых находится в ультрафиолетовой области спектра, но если такой лампы у вас нет — можно использовать и обычные мощные лампы накаливания, увеличив время экспозиции. Не начинайте засветку до момента стабилизации освещения от источника — необходимо, чтобы лампа прогрелась в течение 2-3 минут. Время экспозиции зависит от толщины покрытия и обычно составляет 60-120 секунд при расположении источника света на расстоянии 25-30 см. Используемые пластины стекла могут поглощать до 65% ультрафиолета, поэтому в таких случаях необходимо увеличивать время экспозиции. Лучшие результаты достигаются при использовании прозрачных плексигласовых пластин. При применении фоторезиста с длительным сроком хранения время экспонирования может потребоваться увеличить вдвое — помните: фоторезисты подвержены старению!

Примеры использования различных источников света:

Лампы УФ-излучения

Каждую сторону экспонируем по очереди, после экспозиции даем выстояться заготовке 20-30 минут в затемненном месте.

Проявление экспонированной заготовки

Проявляем в растворе NaOH (каустическая сода) — подробнее смотрите в начале статьи — при температуре раствора 20-25°C. Если до 2 минут проявления нет — мало время экспозиции. Если проявляется хорошо, но смываются и полезные участки — вы перемудрили с раствором (слишком велика концентрация) или слишком велико время экспозиции при данном источнике излучения или фотошаблон низкого качества — недостаточно насыщенный печатаемый черный цвет позволяет ультрафиолету засвечивать заготовку.

При проявлении я всегда очень бережно, без усилий «катаю» ватным тампоном на стеклянной палочке по тем местам, где должен смыться засвеченный фоторезист, — это ускоряет процесс.

Промывка заготовки от щелочи и остатков отслоившегося засвеченного фоторезиста

Я делаю это под водопроводным краном — обычной водопроводной водой.

Повторное дубление фоторезиста

Помещаем заготовку в духовку, плавно поднимаем температуру и при температуре 60-100°C выдерживаем 60-120 минут — рисунок становится прочным и твердым.

Проверка качества проявления

Кратковременно (на 5-15 секунд) погружаем заготовку в подогретый до температуры 50-60°C раствор хлорного железа. Быстро промываем проточной водой. В местах, где фоторезиста нет, начинается интенсивное травление меди. Если где-то случайно остался фоторезист, аккуратно механически удаляем его. Удобно это делать обычным или офтальмологическим скальпелем, вооружившись оптикой (очки для пайки, лупа часовщика, лупа на штативе, микроскоп).

Травление

Травим в концентрированном растворе хлорного железа с температурой 50-60°C. Желательно обеспечить непрерывную циркуляцию травильного раствора. Плохо стравливающиеся места аккуратно «массируем» ватным тампоном на стеклянной палочке. Если хлорное железо свежеприготовленное, время травления обычно не превышает 5-6 минут. Промываем заготовку проточной водой.

Плата вытравлена

Как готовить концентрированный раствор хлорного железа? Растворяем в слегка (до 40°C) подогретой воде FeCl 3 до тех пор, пока не перестанет растворяться. Фильтруем раствор. Хранить нужно в затемненном прохладном месте в герметичной неметаллической упаковке — в стеклянных бутылках, например.

Удаление уже ненужного фоторезиста

Смываем фоторезист с дорожек ацетоном или растворителем для нитрокрасок и нитроэмалей.

Сверление отверстий

Диаметр точки будущего отверстия на фотошаблоне желательно подбирать таким, чтобы впоследствии было удобно сверлить. Например, при требуемом диаметре отверстия 0,6-0,8 мм диаметр точки на фотошаблоне должен быть около 0,4-0,5 мм — в таком случае сверло будет хорошо центроваться.

Желательно использовать сверла, покрытые карбидом вольфрама: сверла из быстрорежущих сталей очень быстро изнашиваются, хотя сталь можно применять для сверления одиночных отверстий большого диаметра (больше 2 мм), так как сверла с напылением карбида вольфрама такого диаметра слишком дорогие. При сверлении отверстий диаметром менее 1 мм лучше использовать вертикальный станок, иначе ваши сверла будут быстро ломаться. Если сверлить ручной дрелью — неизбежны перекосы, ведущие к неточной стыковке отверстий между слоями. Движение сверху вниз на вертикальном сверлильном станке самое оптимальное с точки зрения нагрузки на инструмент. Карбидные сверла изготавливают с жестким (т.е. сверло точно соответствует диаметру отверстия) или с толстым (иногда называют «турбо-») хвостовиком, имеющим стандартный размер (обычно, 3,5 мм). При сверлении сверлами с карбидным напылением важно жестко закрепить ПП, так как такое сверло при движении вверх может приподнять ПП, перекосить перпендикулярность и вырвать фрагмент платы.

Сверла маленьких диаметров обычно вставляются либо в цанговый патрон (различных размеров), либо в трехкулачковый патрон. Для точной фиксации закрепление в трехкулачковом патроне — не самый лучший вариант, и маленький размер сверла (меньше 1 мм) быстро делает желобки в зажимах, теряя хорошую фиксацию. Поэтому для сверл диаметром меньше 1 мм лучше использовать цанговый патрон. На всякий случай приобретите дополнительный набор, содержащий запасные цанги для каждого размера. Некоторые недорогие сверла производят с пластиковыми цангами — выбросите их и купите металлические.

Для получения приемлемой точности необходимо правильно организовать рабочее место, то есть, во-первых, обеспечить хорошее освещение платы при сверлении. Для этого можно использовать галогенную лампу, прикрепив ее на штативе для возможности выбирать позицию (освещать правую сторону). Во-вторых, поднять рабочую поверхность примерно на 15 см выше столешницы для лучшего визуального контроля над процессом. Неплохо было бы удалять пыль и стружку в процессе сверления (можно использовать обычный пылесос), но это не обязательно. Надо отметить, что пыль от стекловолокон, образующаяся при сверлении, очень колкая и при попадании на кожу вызывает ее раздражение. И, наконец, при работе очень удобно пользоваться ножным включателем сверлильного станка.

Типичные размеры отверстий:

• переходные отверстия — 0,8 мм и менее;
• интегральные схемы, резисторы и т.д. — 0,7-0,8 мм;
• большие диоды (1N4001) — 1,0 мм;
• контактные колодки, триммеры — до 1,5 мм.

Старайтесь избегать отверстий диаметром менее 0,7 мм. Всегда держите не менее двух запасных сверл 0,8 мм и менее, так как они всегда ломаются именно в тот момент, когда вам срочно надо сделать заказ. Сверла 1 мм и больше намного надежнее, хотя и для них неплохо бы иметь запасные. Когда вам надо изготовить две одинаковые платы, то для экономии времени их можно сверлить одновременно. При этом необходимо очень аккуратно сверлить отверстия в центре контактной площадки около каждого угла ПП, а для больших плат — отверстия, расположенные близко от центра. Положите платы друг на друга и, используя центрующие отверстия 0,3 мм в двух противоположных углах и штифты в качестве колышков, закрепите платы относительно друг друга.

При необходимости можно зенковать отверстия сверлами большего диаметра.

Лужение меди на ПП

Если нужно облудить дорожки на ПП, можно воспользоваться паяльником, мягким низкоплавким припоем, спиртоканифольным флюсом и оплеткой коаксиального кабеля. При больших объемах лудят в ванных, наполненных низкотемпературными припоями с добавлением флюсов.

Наиболее популярным и простым расплавом для лужения является легкоплавкий сплав «Розе» (олово — 25%, свинец — 25%, висмут — 50%), температура плавления которого 93-96°C. Плату при помощи щипцов помещают под уровень жидкого расплава на 5-10 секунд и, вынув, проверяют, вся ли медная поверхность покрыта равномерно. При необходимости операцию повторяют. Сразу же после вынимания платы из расплава его остатки удаляют либо с помощью резинового ракеля, либо резким встряхиванием в направлении, перпендикулярном плоскости платы, удерживая ту в зажиме. Другим способом удаления остатков сплава «Розе» является нагрев платы в термошкафу и встряхивание. Операция может проводиться повторно для достижения монотолщинного покрытия. Чтобы предотвратить окисление горячего расплава, в емкость для лужения добавляют глицерин, так чтобы его уровень покрывал расплав на 10 мм. После окончания процесса плата отмывается от глицерина в проточной воде. Внимание! Данные операции предполагают работу с установками и материалами, находящимися под действием высокой температуры, поэтому для предотвращения ожога необходимо пользоваться защитными перчатками, очками и фартуками.

Операция лужения сплавом олово-свинец протекает аналогично, но более высокая температура расплава ограничивает область применения данного способа в условиях кустарного производства.

Не забудьте после лужения очистить плату от флюса и тщательно обезжирить.

Если у вас большое производство — можно использовать химическое лужение.

Нанесение защитной маски

Операции с нанесением защитной маски в точности повторяют все, что было написано выше: наносим фоторезист, сушим, дубим, центруем фотошаблоны масок, экспонируем, проявляем, промываем и еще раз дубим. Само собой, пропускаем шаги с проверкой качества проявления, травлением, удалением фоторезиста, лужением и сверлением. В самом конце дубим маску в течение 2 часов при температуре около 90-100°C — она станет прочной и твердой, как стекло. Образованная маска защищает поверхность ПП от внешнего воздействия и предохраняет от теоретически возможных замыканий при эксплуатации. Также она играет не последнюю роль при автоматической пайке — не дает «сесть» припою на соседние участки, замыкая их.

Все, двусторонняя печатная плата с маской готова

Мне приходилось таким образом делать ПП с шириной дорожек и шагом между ними до 0,05 мм (!). Но это уже ювелирная работа. А без особых усилий можно делать ПП с шириной дорожки и шагом между ними 0,15-0,2 мм.

На плату, показанную на фотографиях, я маску не наносил — не было такой необходимости.

Печатная плата в процессе монтажа на нее компонентов

А вот и само устройство, для которого делалась ПП:

Это сотовый телефонный мост, позволяющий в 2-10 раз снизить стоимость услуг мобильной связи — ради этого стоило возиться с ПП;). ПП с распаянными компонентами находится в подставке . Раньше там было обыкновенное зарядное устройство для аккумуляторов мобильного телефона.

Дополнительная информация

Металлизация отверстий

В домашних условиях можно выполнить даже металлизацию отверстий. Для этого внутренняя поверхность отверстий обрабатывается 20-30-процентным раствором азотнокислого серебра (ляпис). Затем поверхность очищается ракелем и плата сушится на свету (можно использовать УФ-лампу). Суть этой операции в том, что под действием света азотнокислое серебро разлагается, и на плате остаются вкрапления серебра. Далее производится химическое осаждение меди из раствора: сернокислая медь (медный купорос) — 2 г, едкий натр — 4 г, нашатырный спирт 25-процентный — 1 мл, глицерин — 3,5 мл, формалин 10-процентный — 8-15 мл, вода — 100 мл. Срок хранения приготовленного раствора очень мал — готовить нужно непосредственно перед применением. После осаждения меди плату промывают и сушат. Слой получается очень тонким, его толщину необходимо увеличить до 50 мкм гальваническим способом.

Раствор для нанесения медного покрытия гальваническим способом:
На 1 литр воды 250 г сульфата меди (медный купорос) и 50-80 г концентрированной серной кислоты. Анодом служит медная пластинка, подвешенная параллельно покрываемой детали. Напряжение должно быть 3-4 В, плотность тока — 0,02-0,3 A/см 2 , температура — 18-30°C. Чем меньше ток, тем медленнее идет процесс металлизации, но тем качественнее получаемое покрытие.

Фрагмент печатной платы, где видна металлизация в отверстии

Самодельные фоторезисты

Фоторезист на основе желатина и бихромата калия:
Первый раствор: 15 г желатина залить 60 мл кипяченой воды и оставить для набухания на 2-3 часа. После набухания желатина поставить емкость на водяную баню при температуре 30-40°C до полного растворения желатина.
Второй раствор: в 40 мл кипяченой воды растворить 5 г двухромовокислого калия (хромпик, порошок ярко-оранжевого цвета). Растворять при слабом рассеянном освещении.
В первый раствор при интенсивном перемешивании влить второй. В полученную смесь пипеткой добавить несколько капель нашатырного спирта до получения соломенного цвета. Фотоэмульсия наносится на подготовленную плату при очень слабом освещении. Плата сушится до «отлипа» при комнатной температуре в полной темноте. После экспонирования плату при слабом рассеянном освещении промыть в теплой проточной воде до удаления незадубленного желатина. Чтобы лучше оценить результат, можно окрасить участки с неудаленным желатином раствором марганцовки.

Усовершенствованный самодельный фоторезист:
Первый раствор: 17 г столярного клея, 3 мл водного раствора аммиака, 100 мл воды оставить для набухания на сутки, затем греть на водяной бане при 80°C до полного растворения.
Второй раствор: 2,5 г бихромата калия, 2,5 г бихромата аммония, 3 мл водного раствора аммиака, 30 мл воды, 6 мл спирта.
Когда первый раствор остынет до 50°C, при энергичном перемешивании влейте в него второй раствор и полученную смесь профильтруйте (эту и последующие операции необходимо проводить в затемненном помещении, солнечный свет недопустим! ). Эмульсия наносится при температуре 30-40°C. Дальше — как в первом рецепте.

Фоторезист на основе бихромата аммония и поливинилового спирта:
Готовим раствор: поливиниловый спирт — 70-120 г/л, бихромат аммония — 8-10 г/л, этиловый спирт — 100-120 г/л. Избегать яркого света! Наносится в 2 слоя: первый слой — сушка 20-30 минут при 30-45°C — второй слой — сушка 60 минут при 35-45°C. Проявитель — 40-процентный раствор этилового спирта.

Химическое лужение

Прежде всего, плату необходимо декапировать, чтобы удалить образовавшийся окисел меди: 2-3 секунды в 5-процентном растворе соляной кислоты с последующей промывкой в проточной воде.

Достаточно просто осуществлять химическое лужение погружением платы в водный раствор, содержащий хлорное олово. Выделение олова на поверхности медного покрытия происходит при погружении в такой раствор соли олова, в котором потенциал меди более электроотрицателен, чем материал покрытия. Изменению потенциала в нужном направлении способствует введение в раствор соли олова комплексообразующей добавки — тиокарбамида (тиомочевины). Такого типа растворы имеют следующий состав (г/л):

Среди перечисленных наиболее распространены растворы 1 и 2. Иногда в качестве поверхностно-активного вещества для 1-го раствора предлагается использование моющего средства «Прогресс» в количестве 1 мл/л. Добавление во 2-й раствор 2-3 г/л нитрата висмута приводит к осаждению сплава, содержащего до 1,5% висмута, что улучшает паяемость покрытия (препятствует старению) и многократно увеличивает срок хранения до пайки компонентов у готовой ПП.

Для консервации поверхности применяют аэрозольные распылители на основе флюсующих композиций. Нанесенный на поверхность заготовки лак после высыхания образует прочную гладкую пленку, которая препятствует окислению. Одним из популярных веществ является «SOLDERLAC» фирмы Cramolin. Последующая пайка проводится прямо по обработанной поверхности без дополнительного удаления лака. В особо ответственных случаях пайки лак можно удалить спиртовым раствором.

Искусственные растворы для лужения ухудшаются с течением времени, особенно при контакте с воздухом. Поэтому если у вас большие заказы бывают нечасто, то старайтесь приготовить сразу небольшое количество раствора, достаточное для лужения нужного количества ПП, а остатки раствора храните в закрытой емкости (идеально подходят бутылки типа используемых в фотографии, не пропускающие воздух). Также необходимо защищать раствор от загрязнения, которое может сильно ухудшить качество вещества.

В заключение хочу сказать, что все же лучше использовать готовые фоторезисты и не заморачиваться с металлизацией отверстий в домашних условиях — великолепных результатов все равно не получите.

Огромное спасибо кандидату химических наук Филатову Игорю Евгеньевичу за консультации по вопросам, связанным с химией.
Также хочу выразить признательность Игорю Чудакову ».

Условиях с помощью перекиси водорода. Все очень просто и не требует особых усилий.

Для работы нам потребуется следующий перечень инструментов:
— Программа- layout 6. 0.exe (можно и другую модификацию)
— Фоторезист негативный (это пленка специальная)
— Лазерный принтер
— Прозрачная пленка для печати
— Маркер для печатных плат (если нет, можно использовать нитролак или лак для ногтей)
— Фольгированый текстолит
— УФ лампа(если нет лампы, ждем солнечную погоду и пользуемся солнечными лучами, я много раз так делал все получается)
— Два кусочка оргстекла(можно и один но я себе сделал два) так же можно использовать коробку от CD-дисков
— Канцелярский нож
— Перекись водорода 100 мл
— Лимонная кислота
— Сода
— Соль
— Ровные руки (это обязательно)

В программе layout делаем разводку платы

Тщательно проверяем ее, что бы ничего не перепутать и ставим на печать

Обязательно слева выставляем все галочки так как на фото. На фото видно, что рисунок у нас в негативном изображении, так как фоторезист у нас негативный, те участки на которые попадет УФ лучи и будут дорожками, а остальное смоется, но об этом немного позже.

Далее берем прозрачную пленку для печати на лазерном принтере (находится в свободной продаже) одна ее сторона немного матовая а другая глянцевая, так вот ставим пленку так, что бы рисунок был на матовой стороне.

Берем текстолит и вырезаем его по размеру требуемой платы

Отрезаем по размеру фоторезист (при работе с фоторезистом избегайте прямых солнечных лучей, так как они испортят фоторезист)

Зачищаем текстолит ластиком и протираем что бы не осталось ни какого мусора

Далее на фоторезисте отрываем защитную прозрачную пленку

И аккуратно приклеиваем к текстолиту, важно что бы не было никаких пузырьков. Хорошо проглаживаем чтобы все хорошо приклеилось

Далее нам потребуется два куска оргстекла и две прищепки можно использовать коробку от CD-дисков

На плату кладем наш распечатанный шаблон, обязательно нужно класть шаблон напечатанной стороной на текстолит и зажимаем между двух половинок оргстекла так чтобы все плотно прилегало

После нам потребуется УФ лампа (или простое солнце в солнечный день)

Вкручиваем лампочку в любой светильник и выставляем над нашей платой на высоте где то 10-20 см. И включаем, время засветки от такой лампы как на фото на высоте 15 см у меня составляет 2,5 минуты. Дольше не советую, можете испортить фоторезист

Спустя 2 минуты выключаем лампу и смотрим что получилось. Дорожки должны хорошо просматриваться

Если все хорошо видно приступаем к следующему шагу.

Берем перечисленные ингредиенты
— Перекись
— Лимонная кислота
— Соль
— Сода

Теперь нам нужно удалить с платы не засвеченный фоторезист, его нужно удалять в растворе кальцинированной соды. Если ее нет то нужно ее сделать. Кипятим воду в чайнике и наливаем в тару

Насыпаем туда простую соду. Много не нужно на 100-200 мл 1-2 ложки соды и хорошо перемешиваем, должна начаться реакция

Даем раствору остыть до 20-35 градусам(сразу в горячий раствор класть плату нельзя, слезет весь фоторезист)
Берем нашу плату и снимаем вторую защитную пленку ОБЯЗАТЕЛЬНО

И ложем плату в ОСТЫВШИЙ раствор на 1-1,5 минуты

Периодически достаем плату и промываем ее под струей воды счищая с нее аккуратно пальцем или мягкой кухонной губкой. Когда все лишнее смоется должна остаться вот такая плата

На фото видно что смылось немного больше чем нужно, наверное передержал в растворе (что не рекомендуется)

Но ничего страшного. просто берем маркер для печатных плат или лак для ногтей и замазываем им все оплошности

Далее наливаем в другую тару Перекись 100 мл,3-4 ложки лимонной кислоты и 2 ложки соли.

Травление печатных плат 101 | ABL Circuits

Травление печатных плат 101

Травление печатных плат

Травление печатных плат является одним из наиболее важных элементов процесса производства печатных плат. Он включает в себя удаление меди с поверхности печатной платы, чтобы выявить желаемый рисунок схемы.

В процессе травления печатной платы удаляется вся медь, за исключением схем, защищенных оловянным покрытием. После этого олово зачищают, а медь очищают.

Несмотря на то, что это звучит просто, процесс травления печатной платы довольно сложен, и точность имеет жизненно важное значение. Кроме того, можно использовать различные методы травления печатных плат, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Чтобы помочь вам лучше понять процесс травления печатных плат, мы составили это руководство. Мы рассказали не только о том, что такое травление печатных плат и какое место оно занимает в процессе производства печатных плат, но и о том, как мы травим печатные платы и как мы можем помочь удовлетворить ваши потребности.

Что такое травление печатной платы?

Травление печатных плат — это процесс удаления нежелательной меди с печатной платы. После того, как вся лишняя медь будет удалена с печатной платы, останется только необходимая схема.

Перед началом процесса травления создается макет платы. Этот желаемый макет платы переносится на печатную плату с помощью процесса, называемого фотолитографией. Это формирует план, который решает, какие кусочки меди должны быть удалены с доски.

На внешнем слое печатной платы оловянное покрытие действует как резист травления. Однако во внутреннем слое фоторезист является резистом травления. Вообще говоря, существует два подхода к травлению внутреннего слоя и внешнего слоя печатной платы. Это сухое травление и мокрое травление. Здесь, в ABL Circuits, мы используем процесс влажного травления с использованием машины для щелочного травления Tech Win.

Сухое травление

В процессе сухого травления обычно используется плазма, которая активирует химические реакции между атомами основы и поверхности ламината. Это приводит к растворению нежелательной меди. Однако, хотя плазма часто используется для сухого травления, для этого процесса также можно использовать лазеры.

Плазменное травление

Плазменное травление известно с 1960-х годов. Однако он не получил известности до 1970-х годов. Этот процесс был создан как способ помочь сократить количество жидких отходов в производстве и достичь селективности, которую было трудно достичь с помощью мокрой химии.

При плазменном травлении на плату наводят высокоскоростной поток тлеющего разряда (плазмы) соответствующей газовой смеси. В результате плазменное травление является сухим и чистым процессом, не требующим применения каких-либо химикатов.

Кроме того, плазменное травление позволяет осуществлять контролируемое и точное травление в очень малых масштабах. Он также особенно популярен, поскольку снижает вероятность загрязнения переходных отверстий или поглощения растворителей.

Однако, несмотря на свои преимущества, плазменное травление невероятно дорого. В результате, если вы не проводите травление в больших количествах регулярно, это, вероятно, будет намного дороже, чем метод влажного травления.

Лазерное травление

Процесс лазерного травления позволяет использовать точное оборудование с компьютерным управлением. Во время процесса мощный лазер вырезает линии дорожки на подложке печатной платы. Эти нежелательные следы меди либо полностью испаряются, либо отслаиваются от печатной платы.

Одним из основных преимуществ лазерного травления является минимизация количества этапов процесса. Это также устраняет необходимость использования каких-либо чернил, кислот или токсичных химических веществ.

Однако на больших платах может быть трудно равномерно протравить, а травитель и остатки трудно утилизировать, если они не испаряются полностью. Кроме того, как и при плазменном травлении, процесс лазерного травления очень дорог.

Влажное травление

В процессе влажного травления используется раствор, растворяющий нежелательную медь с помощью химических реакций. В зависимости от травящегося материала для этого процесса можно использовать кислотный или щелочной химикат.

Кислотное травление

Кислотный метод обычно используется для травления внутренних слоев жесткой печатной платы. Для этого процесса используется либо хлорид меди, либо хлорид железа. Из этих двух растворов наиболее распространен хлорид меди, поскольку он точно вытравливает мелкие элементы и обеспечивает постоянную скорость травления и непрерывную регенерацию.

Вообще говоря, кислотный метод используется для внутренних слоев, потому что кислота не вступает в реакцию с фоторезистом и не повреждает требуемую часть. В дополнение к этому минимизированы подрезы (боковая эрозия протравленного материала под защитным слоем олова/свинца). Однако кислотное травление может быть длительным процессом и требует гораздо больше времени, чем щелочное травление. В результате он не всегда подходит для больших количеств печатных плат.

Щелочное травление

Щелочной метод обычно используется для травления внешних слоев печатной платы. Это также метод, который мы используем здесь, в ABL Circuits.

Щелочное травление — невероятно быстрый и экономичный способ травления печатной платы. Однако этот процесс также необходимо тщательно контролировать. Это связано с тем, что растворитель может повредить плату, если она находится в контакте слишком долго.

Чтобы сделать процесс максимально быстрым, эффективным и точным, щелочное травление обычно проводят в конвейерной распылительной камере высокого давления. Внутри камеры печатная плата подвергается воздействию свежей струи травителя.

Во время процесса травления точка, в которой травление нежелательной меди завершается, называется точкой разрыва. Обычно это достигается в середине распылительной камеры.

Какой этап производственного процесса?

Процесс травления печатной платы происходит в конце производственного процесса печатной платы.

Сам процесс изготовления печатных плат сложен, но недавно мы разбили его на 20 простых шагов.

После покрытия печатной платы оловом (что помогает защитить плату) можно начинать процесс травления. Здесь травление вокруг дорожек выполняется путем пропускания платы через нашу конвейерную машину для травления печатных плат, которая распыляет на нее раствор для кромок амоникон. Это удаляет любую поверхностную медь, не защищенную лужением, оставляя на поверхности платы только покрытые дорожки.

После того, как плата прошла процесс травления печатной платы, она высушивается и полностью проверяется. Затем его пропускают через машину для зачистки олова. Эта машина использует азотную кислоту для удаления защитного слоя олова с оставшихся медных дорожек.

На этом этапе процесс травления печатной платы завершен, и плата может быть продолжена в процессе производства.

Как работает наш станок для травления печатных плат?

На рынке доступны различные типы станков для травления печатных плат. В то время как некоторые машины для травления печатных плат используют лазеры или плазму для удаления любых ненужных материалов с печатной платы, наша машина использует решение для кромок Amonicon.

На этапе травления в процессе производства печатная плата помещается на конвейерную ленту внутри нашей машины для щелочного травления Tech Win. Как только машина включена, конвейерная лента начинает двигаться, и печатная плата входит в машину.

Внутри печатная плата покрывается раствором для кромок амоникон. Затем этот раствор удаляет все участки меди, не защищенные оловом. В результате остается только голое стекловолокно и гусеницы, защищенные оловянным покрытием.

Эти медные слои позволяют протравленным дорожкам — соединительным дорожкам — на готовой печатной плате проводить ток и напряжение по плате, соединяя компоненты в завершенную схему.

Как начать работу с ABL?

Компания ABL Circuits является одним из ведущих производителей печатных плат в Великобритании. Ищете ли вы производственные услуги, услуги по проектированию или прототипы печатных плат, у нас есть почти 40-летний опыт, и мы гарантируем удовлетворение ваших потребностей и требований. Мы предлагаем комплексные решения для печатных плат, от проектирования до сборки, которым вы можете доверять.

Начать работу с нами легко. Просто заполните нашу контактную форму, и член нашей высококвалифицированной и опытной команды свяжется с вами как можно скорее. В качестве альтернативы вы можете отправить электронное письмо по адресу [email protected] или позвонить нам по телефону 01462 417400.

Сотрудничая с нами, вы получите выгоду от самых быстрых сроков поставки в Великобритании. Кроме того, мы всегда рады работать в соответствии со строгими протоколами NDA, где требуется, и мы создали список клиентов, которые регулярно доверяют нам разработку собственных схем в этих условиях.

Мы гордимся тем, что всегда делаем свою работу правильно с первого раза. Наша уникальная гарантия удовлетворенности клиентов является свидетельством нашей уверенности в точности нашей работы и скрупулезного внимания к деталям наших технических специалистов.

Закажите бесплатную смету сегодня!

Готовы начать сегодня? Запросите абсолютно бесплатное и ни к чему не обязывающее предложение у нашей команды экспертов.

Если вы знаете подробную информацию о необходимой вам услуге печатных плат, пожалуйста, заполните дополнительные поля, где это возможно. Эта информация поможет нам лучше понять ваши требования. Если вы заинтересованы в проектировании, производстве или сборке, мы будем рады помочь вам найти идеальное решение.

Процесс травления печатных плат и его роль в производстве печатных плат

От спорта до развлечений мы оцениваем результаты на основе того, что видим на экране. Однако за кулисами происходит гораздо больше, о чем большинство из нас никогда не узнает. Тренировочные отряды, дизайнеры костюмов, инструкторы и технические специалисты — лишь немногие из тех, кто вносит свой вклад в то, что мы видим по телевизору, но большинство из нас совершенно не подозревают об их вкладе.

Производство печатных плат имеет аналогичное дополнение «за кулисами». Почти все знакомы с работой контрактного производителя печатных плат, который собирает электронные компоненты в печатную плату. Однако многие люди не понимают, что перед сборкой печатная плата изготавливается с использованием очень сложного производственного процесса. Эта работа выполняется производителями, которые используют процессы ламинирования и травления печатных плат для создания необработанной печатной платы. Мы рассмотрим эту часть производства печатных плат с некоторыми подробностями о процессе изготовления печатных плат.

Подготовка к изготовлению печатных плат

При производстве печатных плат CM обычно выбирает производителя на основе потребностей платы и отправляет ему файлы. После того, как изготовитель завершит собственную проверку конструкции для проверки технологичности платы, он переносит изображения схем на материалы платы. Для внутренних слоев это включает нанесение фоторезиста на листы меди, предварительно связанные с материалами сердцевины, изготовленными из эпоксидной смолы и стекловолокна, широко известного как FR-4. Затем изображения схем экспонируются на фоторезист либо с помощью ультрафиолетового света с помощью фотоинструмента, либо непосредственно с помощью лазера.

Независимо от того, использует ли производитель для экспонирования фоторезиста ультрафиолетовый свет или лазер, результаты будут одинаковыми. Там, где экспонируются изображения схем, фоторезист затвердевает или полимеризуется, образуя защитное покрытие на меди. Все остальные области фоторезиста, которые не подверглись экспонированию, останутся податливыми и могут быть химически очищены для травления. Однако, прежде чем мы продолжим процесс изготовления, давайте сначала рассмотрим, что такое травление на самом деле.

Что такое травление?

Травление печатных плат — это процесс удаления меди со слоя печатной платы, не защищенного отвержденным фоторезистом, путем погружения его в химический раствор. Травление, используемое производителями промышленных печатных плат, делится на два разных процесса: кислотное травление и щелочное травление.

Кислотное травление

Кислотное травление используется для удаления меди с внутренних слоев стандартных жестких печатных плат FR-4 из-за его точности и менее агрессивного воздействия. Кислотный процесс не вступает в реакцию с фоторезистом и дает меньше подрезов в металле, который он травит. Компромисс, однако, заключается в том, что кислотное травление займет больше времени, чем другие методы.

Щелочное травление

Щелочное травление используется для внешних слоев печатной платы, где более быстрый процесс необходим для сохранения однородности оставшейся меди. Щелочная среда более активна, чем кислотная, и требует тщательного контроля для обеспечения ее точности.

Кислотные и щелочные процессы травления являются идеальными, поскольку они обеспечивают высокую скорость травления при относительно низких эксплуатационных расходах и эффективно травят множество различных металлических материалов. Изготовители печатных плат должны точно поддерживать свои процессы травления, чтобы защитить от воздействия опасных жидкостей и паров и предотвратить любую возможность загрязнения водой. Теперь давайте посмотрим, как это травление используется при изготовлении печатных плат.

Процессы травления печатной платы для изготовления платы

Затвердевший фоторезист на меди внутренних слоев платы защищает дорожки, переходные отверстия и другие области металлических схем, а оставшийся фоторезист счищается, обнажая медь. Затем слои травятся, чтобы удалить незащищенную оголенную медь, оставив только желаемую схему. После удаления затвердевшего фоторезиста от внутренних слоев остаются только их медные схемы. Этот шаг повторяется для каждой пары внутренних слоев, пока не будут завершены все слои платы.

Следующим шагом является ламинирование всех внутренних слоев листами стекловолокна, пропитанными эпоксидной смолой, известной как «препрег». Как только верхняя и нижняя части платы покрыты тонким слоем медной фольги, плата готова к ламинированию вместе с нагревом и давлением. После завершения ламинирования в плате просверливаются сквозные отверстия, и она готова к следующему процессу травления.

Сначала верхняя и нижняя поверхности платы будут покрыты фоторезистом так же, как и внутренние слои для обработки изображений. После этого фоторезист экспонируется ультрафиолетовым светом или лазером, за исключением того, что вместо этого экспонируется обратное изображение. Для этих поверхностных слоев весь фоторезист будет отвержден , кроме для металлических схем. После того, как на этих участках схемы будет смыто податливое покрытие фоторезиста, обнажится тонкий слой медной фольги под ним.

Теперь открытые медные схемы на поверхностных слоях платы будут покрыты толстым слоем меди, образующим тонкую медную фольгу. После меднения схема снова покрывается слоем олова, чтобы защитить медь во время окончательного процесса травления. Затвердевший фоторезист на остальной поверхности платы счищается, а незащищенная медная фольга вытравливается, оставляя только защищенные оловом медные схемы. После удаления олова доска готова к окончательной обработке. Важно отметить, что травление — это только часть общего процесса изготовления платы.

Готов к сборке печатной платы

На этом этапе необработанная печатная плата собрана, но необходимо выполнить некоторые заключительные шаги. Защитное покрытие поверхности будет нанесено на открытую медь, а паяльная маска нанесена на поверхность платы. Также будут добавлены условные обозначения для шелкографии и другие маркировки. Плата также пройдет серию тестов и проверок, чтобы убедиться в отсутствии коротких замыканий между цепями, прежде чем она будет отправлена ​​обратно в CM PCB для сборки компонентов.

Как видите, изготовление печатных плат состоит из множества точных процессов, позволяющих построить каждую плату в соответствии с ее требованиями. Процесс травления печатной платы применяется по-разному в зависимости от того, какая часть платы создается, и тщательно контролируется, чтобы гарантировать, что ширина дорожек и расстояние между ними находятся в пределах установленных допусков. Менеджеры по монтажу печатных плат понимают эти потребности и выберут лучшего партнера по производству для своей работы. В VSE у нас есть собственный список производителей, с которыми мы работаем, исходя из их возможностей и опыта, чтобы гарантировать, что ваша плата изготовлена ​​на самом высоком уровне качества.

Если вы ищете CM, который понимает производственные потребности каждого проекта, чтобы гарантировать, что ваша сборка высочайших стандартов Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о сотрудничестве с нами для вашего следующего проекта .

Понимание процесса травления Решение для печатных плат — производство печатных плат и сборка печатных плат

Поскольку индустрия печатных плат растет с каждым днем, требования к импедансу различных проводов в конечном итоге возросли. По этой причине провода на печатной плате теперь требуют более строгого контроля по ширине. Что касается промышленного производства, различные производители изо дня в день работают над тем, чтобы сделать печатные платы более качественными и надежными. По этим причинам процесс проектирования и производства различных печатных плат со временем стал более диверсифицированным. Использование методов травления при сборке и обработке печатных плат также стало более распространенным.

Существует две основные категории травления: сухое травление и влажное травление. Сухое травление — это просто процесс анизотропного травления, который включает удаление полупроводниковых материалов с использованием плазмы, а не химической обработки. Во время этого процесса возбужденные ионы плазмы соединяются с полупроводниковыми материалами и удаляют нежелательную медь без применения химических растворов. С другой стороны, жидкостное травление предполагает использование растворов для химического травления для вытравливания нежелательных полупроводниковых материалов. Но как происходит мокрое травление? И самое главное, какие травильные растворы применимы в этой технике травления?

Запросить производство и сборку печатных плат

Травление печатных плат в двух словах

Линия травления полосовой пленки

Травление печатных плат включает удаление любых нежелательных медных элементов из печатной платы. «Нежелательные» медные элементы — это просто неиспользуемые медные элементы в схеме в соответствии с конструкцией платы. Следовательно, производители должны вытравить эту нежелательную медь, чтобы добиться идеального рисунка схемы.

Перед тем, как начать процесс травления печатной платы, производители должны получить представление схемы схемы, определяющей окончательную схему печатной платы. Разработчики печатных плат передают это изображение компоновки производителю печатных плат с помощью процесса, называемого фотолитографией. Затем производители используют это изображение в качестве схемы при принятии решения о том, какую медь удалить, а какую оставить на плате.

Существует два различных подхода к травлению внешнего и внутреннего слоев печатной платы. При травлении внешних слоев печатной платы производители используют лужение, чтобы защитить части, которые они не хотят травить. С другой стороны, при травлении внутреннего слоя производители используют фоторезист для защиты меди, которую они не хотят удалять.

Мокрое травление (изотропное)

Мокрое травление печатных плат — это простой метод, при котором материалы для травления погружаются в химический раствор для удаления избытка меди. Во время этого процесса травления печатной платы на скорость травления печатной платы влияют три различных фактора:

• Концентрация травильного химиката
• Температура травильного раствора
• Перемешивание травильного раствора

Говоря качественно, если вы хотите увеличить скорость травления вашей печатной платы, вам следует увеличить температуру травильных растворов и включить перемешивание во время процесса.

Мы проводим жидкое травление двумя различными методами, а именно:

• Щелочное травление
• Кислотное травление

Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.

Запросить производство и сборку печатных плат

Процесс щелочного травления и решение

Производители используют процесс щелочного травления для удаления (вытравливания) внешнего слоя печатной платы.

Растворы, используемые в процессе щелочного травления

В ходе этого процесса производители используют следующий химический раствор для травления медных элементов с внешней части печатной платы:

• Хлорид меди + гидрохлорид + вода + перекись водорода

При выполнении этого процесса травления печатных плат производители должны тщательно соблюдать все параметры, которые составляют это решение для травления. Это потому, что если они оставят плату внутри раствора на длительный период, то раствор может легко повредить печатную плату. Поэтому необходимо контролировать процесс, чтобы избежать каких-либо нежелательных явлений.

Щелочное травление выполняется довольно быстро. Однако это также дорого.

Как происходит процесс щелочного травления?

Весь процесс происходит в распылительной камере высокого давления. В этой камере происходит полное воздействие на печатную плату травильного спрея.

В процессе щелочного травления производители должны учитывать некоторые важные параметры, в том числе:

• Скорость движения панелей
• Травильный спрей
• Сколько меди удалить с печатной платы

оптимальный баланс этих параметров, этот процесс травления имеет тенденцию быть одинаково успешным, с прямыми боковыми стенками и минимальными ошибками.

Когда вы удаляете каждый кусочек нежелательной меди с печатной платы, щелочной процесс достигает точки, известной как точка останова. В этот момент травления больше не должно происходить. Точка останова в большинстве случаев достигается, когда печатная плата находится в середине распылительной камеры. Например, если общая длина распылительной камеры составляет 2 метра, то процесс достигнет точки останова, когда плата достигнет средней точки камеры, то есть 1 метра.

Запросить производство и сборку печатных плат

Процесс кислотного травления

ПОЛНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ПЛАТ

Производители используют кислотный метод для удаления нежелательных медных элементов с внутреннего слоя жесткой печатной платы.

Кислотный процесс дешевле, а также дает более точные результаты. Однако этот процесс также занимает много времени для достижения желаемого рисунка схемы по сравнению с использованием метода щелочного травления. Кислотный процесс подходит для травления внутреннего слоя печатной платы, поскольку кислоты не вступают в реакцию с фоторезистом. Кислоты не повреждают важные части схемы печатной платы. Кроме того, этот процесс не дает много подрезов по сравнению со щелочным методом.

Подрез — это простая боковая эрозия, возникающая под защитным слоем протравленного материала. Когда раствор для травления попадает на ненужную медь, он разрушает ее, оставляя после себя медные слои, которые были защищены с помощью:

• фоторезиста или
• пластинчатого травления-резиста

По краям дорожек остались, почти всегда есть несколько удаленных медных элементов. Эти элементы оставляют структуры, известные как поднутрения.

Растворы, используемые для проведения кислотного травления

Для этого процесса производители используют следующие химические растворители:

• Травильный раствор хлорида меди
• Травильный раствор хлорида железа

Запросить производство и сборку печатной платы 9 Chloride 3 9007 9017 Травление

Производители печатных плат в основном используют хлорид меди для проведения кислотного травления, поскольку он имеет тенденцию точно вытравливать крошечные элементы. Кроме того, это решение также обеспечивает непрерывную регенерацию и постоянное травление по довольно доступной цене.

Чтобы максимизировать скорость травления процесса хлорида меди, производители используют комбинацию систем хлорида меди, хлорида HCl и натрия. Используя эту комбинацию, производители могут достичь максимальной скорости травления около 55 с на 10 z, когда медь находится при температуре 1300F. Из-за этих особенностей используйте этот процесс для мелколинейного травления внутренних слоев.

Примечания при работе с газообразным хлором

При работе с газообразным хлором убедитесь, что вы работаете в хорошо проветриваемом помещении, а также убедитесь, что вы используете следующее оборудование:

• Резервуар
• Хранение баллонов
• Оборудование для обнаружения утечек

Кроме того, при использовании хлора вам потребуются аварийные протоколы, обученные операторы, разрешение на использование химиката от местной пожарной службы и средства индивидуальной защиты. Все эти особенности гарантируют, что вы останетесь в безопасности при работе с этим химическим веществом. Несоблюдение любой из этих мер предосторожности может привести к серьезным последствиям.

Процесс травления печатных плат с хлоридом железа

Хлорид железа не используется так часто, как хлорид меди, в производстве печатных плат из-за затрат на утилизацию опасных отходов, образующихся в процессе. Тем не менее, это решение привлекательно тем, что:

• Он очень прост в использовании
• Производители могут использовать его для обработки нечастых партий
• Он обладает большой емкостью для меди

Производители печатных плат используют раствор хлорида железа с золотым рисунком, фоторезист и трафаретная краска. Однако не используйте этот химикат со свинцово-оловянным резистом или оловом.

В большинстве случаев хлорид железа растворяется в воде с концентрацией от 42% до 28% по весу. После приготовления этого раствора производители добавляют в смесь около 5% HCl, чтобы избежать образования нерастворимого осадка образовавшегося гидроксида железа.

Наконец, содержание кислоты в этом растворе обычно составляет от 1,5% до 2% для коммерческого использования.

Запросить производство и сборку печатных плат сейчас

Какие параметры определяют качество травителя?

В идеале скорость травления зависит от времени, необходимого для травления печатной платы, при условии, что травильный раствор остается постоянным. Однако это не так. Это связано с тем, что состав травителя постоянно меняется. Поэтому производители должны контролировать определенные параметры, чтобы в процессе травления печатных плат получалась высококачественная печатная плата. Вот некоторые параметры, которые производители используют для оценки качества травителя, чтобы убедиться, что процесс травления протекает гладко:

• pH
• Химические добавки
• Baume
• Окислительно-восстановительный потенциал
• Температура

Baume

Baume, или просто Be, — молярная концентрация травителя, зависящая от плотности раствора.

Высокое содержание Be обычно совпадает с высокой молярностью травителя и, в конечном счете, с высокой скоростью травления. Однако, если Боуме раствора низкий, то это означает, что молярность раствора низкая; следовательно, химическое вещество будет иметь низкую скорость травления.

Высокий уровень Боме также уменьшает количество подрезов, образующихся после процесса травления. Таким образом, Baume является важным параметром, который следует учитывать при работе с любым травителем.

Температура

Как правило, высокие температуры улучшают скорость травления травителя. Однако температура травления зависит от типа используемого травильного станка. В большинстве машин для травления используются пластмассовые детали, поскольку все металлы склонны вступать в реакцию с травителем. По этой причине производители склонны использовать низкие температуры травления, чтобы избежать плавления пластика. Максимально допустимый диапазон температур травления находится в диапазоне от 500 до 550°C.

Химические добавки

Большинство производителей используют химические добавки для увеличения скорости травления коммерческих травителей. Например, HCl широко используется в качестве добавки к травителям FeCL3 и CuCl2. При добавлении в эти растворы HCl действует как источник хлора, образуя хлориды металлов, а не гидроксиды. Благодаря этим химическим реакциям эти травители могут удерживать растворенные металлы.

Химические добавки очень важны в процессе непрерывного травления. Производители добавляют их в свой коммерческий травитель перед его использованием или во время регенерации. Тем не менее, они должны сначала оценить рН раствора, чтобы проверить его кислотность перед использованием.

Добавление химических добавок к травителю повышает его сложность, а также увеличивает скорость травления. Это также повышает растворяющую способность травителя, делая его более надежным.

Однако количество добавки, используемой в травителе, ограничено используемой машиной для травления. Таким образом, добавление большого количества соляной кислоты в травитель может привести к тому, что используемая кислота вступит в реакцию с частями травильного аппарата.

Запросить стоимость изготовления и сборки печатных плат сейчас

Окислительно-восстановительный потенциал

Производители печатных плат измеряют окислительно-восстановительный потенциал травителя для определения его активности. Окислительно-восстановительный потенциал просто диктует относительную проводимость травителя, и мы выражаем ее в милливольтах.

Окислительно-восстановительный потенциал выявляет связи, существующие между:

• Ионы меди и ионы меди
• Ионы двухвалентного железа и ионы трехвалентного железа

до железистого/медистого состояния.

Травитель с высоким ОВП обычно более эффективен, чем травитель с низким ОВП.

Производители поддерживают высокие значения ОВП, чтобы обеспечить постоянную высокую скорость травления. Однако температура травления и содержание свободных кислот влияют на значения окислительно-восстановительного потенциала. Добавление в травитель окислителей и свободных кислот приводит к образованию в растворе хлора. Когда это происходит, медь, образовавшаяся ранее в процессе травления, возвращается к своей первоначальной медной форме.

PH Значения

pH травильного раствора является важным параметром травления, который следует учитывать при работе с травильными растворами. Это особенно важно, когда вы проводите щелочное травление. Для надежного и эффективного щелочного травления pH травильного раствора должен находиться в пределах от 7,9 до 8,1. Низкий уровень pH ниже 8 может быть вызван:

• Низким содержанием аммиака
• Нагревом
• Чрезмерной вентиляцией и т. д.

Однако высокий уровень pH выше 8,8 может быть вызван:

• Высокое содержание меди
• При вентиляции
• В травителе обнаружена вода

При кислотном травлении значения pH полезны для контроля раствора. Высокий уровень pH приводит к неверным показаниям медного колориметра из-за мутности раствора.

Запросить производство и сборку печатной платы Рассчитать стоимость сейчас

Преимущества мокрого травления

Процесс мокрого травления имеет несколько преимуществ, в том числе:

• Он дешевле сухого травления
• Обеспечивает превосходную однородность поверхности
• Лучшая приспособляемость по сравнению с сухим травлением
• Обладает безупречной селективностью, поэтому в основном используется для травления внутренней поверхности для достижения точности
• Более высокая скорость травления по сравнению с сухим травлением
• Используемое оборудование для жидкостного травления легко поддерживать
• Мокрое травление печатных плат также можно проводить при нормальной атмосферной среде

Минусы жидкостного травления

Несмотря на то, что жидкостное травление печатных плат, без сомнения, полезно, оно все же имеет некоторые недостатки, в том числе:

• Точность травления рисунка не идеальна
• Изотропное травление
• Крошечные линии рисунка травления на плате сложно контролировать
• Токсичные химические вещества – может быть вызвано непрямым или прямым воздействием дыма. Это также может быть связано с прямым химическим воздействием жидкости.
• Риск загрязнения воды

Заключение

Процесс травления, без сомнения, является ключевым процессом в процессе производства печатной платы. С годами компании-производители освоили искусство травления. Однако эволюция и индустриализация привели к тому, что схемы печатных плат с каждым днем ​​становятся все более сложными. Из-за сложности схем процесс травления печатных плат также эволюционировал, что вынуждает производителей искать способы сделать решения для травления более продуктивными. В стремлении повысить эффективность травильных растворов в процесс были введены химические добавки для оптимизации растворов для травления. Кроме того, производители также нашли способы манипулировать рН различных травителей, чтобы сделать их более продуктивными. Производство печатных плат, без сомнения, было оптимальным благодаря улучшениям, внесенным в процесс травления печатных плат, и мы ожидаем новых улучшений в ближайшем будущем.

Процесс зачистки и травления печатной платы

Большинство из нас, должно быть, слышали о процессе проектирования печатных плат (PCB). Но мало кто знает подробности. Этот пост прольет свет на различные этапы процесса проектирования печатной платы, но больше сосредоточится на процессе зачистки и травления печатной платы.

Процесс проектирования и производства печатных плат

По мере смены производителя меняется и способ проектирования печатных плат. Таким образом, печатные платы могут быть разработаны различными способами. ПХБ можно производить в больших количествах с помощью различных машин, доступных в обрабатывающей промышленности. Основные задействованные процессы:

• бурение
• Штамповка
• Покрытие
• Окончательный процесс изготовления

Для выполнения вышеупомянутых процессов используются высокоавтоматизированные машины с высокой точностью. Для разработки высококачественной печатной платы требуется новейшее оборудование и машины. Некоторое ключевое оборудование включает:

• Тестеры летающих зондов
• Машины для травления полос
• Станки с ЧПУ
• Оборудование для оптического контроля
• Автоматические гальванические машины

Процесс травления печатных плат

При изготовлении печатных плат на подложку добавляется слой меди. Иногда обе стороны подложки покрыты слоями меди. Процесс травления печатной платы проводится для того, чтобы избавиться от избыточной меди, и после процесса травления остаются только необходимые медные следы.

Процесс травления может осуществляться несколькими способами. Однако наиболее часто используемый метод травления — использование соляной кислоты или хлорида железа. Оба химиката в изобилии и экономичны. Основная цель процесса травления печатной платы — проследить схему схемы на медной пластине. Для этого необходимо выполнить несколько шагов, а именно:

Шаг 1: Самым первым шагом процесса травления является разработка схемы с использованием программного обеспечения по вашему выбору. Как только дизайн будет готов, переверните его и распечатайте.

Шаг 2: На копировальной бумаге распечатайте схему. Убедитесь, что рисунок напечатан на блестящей стороне бумаги.

Шаг 3: Теперь возьмите медную пластину и потрите ее наждачной бумагой. Это сделает поверхность меди шероховатой и, таким образом, поможет ей эффективно удерживать рисунок. Есть некоторые моменты, которые следует помнить с шага 3 до последнего шага:

• Используйте защитные перчатки при работе с медной пластиной и травильным раствором. Это предотвратит попадание масла с рук на медную пластину, а также защитит ваши руки от раствора или химикатов.
• Когда вы шлифуете медную пластину, убедитесь, что вы делаете это правильно, особенно по краям пластины.

Шаг 4: Теперь промойте пластину небольшим количеством медицинского спирта и воды, чтобы смыть любые мелкие частицы меди, которые удаляются с поверхности во время шлифования. Дайте тарелке высохнуть после мытья.

Шаг 5: Правильно вырежьте напечатанный рисунок и поместите его на медную пластину лицевой стороной вниз.

Шаг 6: Теперь медная пластина несколько раз проходит через ламинатор, пока пластина не нагреется.

Шаг 7: Выньте пластину из ламинатора после того, как она нагреется, и подержите ее в холодной ванне. Встряхните тарелку, чтобы вся бумага отделилась и плавала в воде. На медной пластине вы увидите обведенную черным цветом цепь.

Шаг 8: Теперь выньте плату из ванны и поместите ее в раствор для травления. Перемешайте медную пластину в течение примерно 30 минут. Убедитесь, что вся медь вокруг рисунка растворилась.

Шаг 9: Выньте медную пластину и снова промойте ее в водяной бане. Держите его, чтобы высохнуть. После того, как он полностью высохнет, вы можете использовать медицинский спирт, чтобы удалить чернила, перенесенные на печатную плату.

Шаг 10: На этом процесс травления печатной платы завершен. Теперь вы можете просверлить отверстия, используя соответствующие инструменты с требуемым размером сверла.

Процесс зачистки печатных плат

После травления медь, присутствующая на печатной плате, покрывается гальваническим оловом или оловом/свинцом. Для удаления олова можно использовать концентрированную азотную кислоту. Азотная кислота очень эффективно удаляет олово и не повреждает медные дорожки цепи под металлическим оловом. Таким образом, теперь у вас есть четкий четкий контур меди на печатной плате. Теперь доска может быть передана следующему процессу.

Сопротивление припою
Это один из самых важных процессов при проектировании печатной платы. Области на печатной плате, которые нельзя припаять, покрыты материалом, устойчивым к припою. Это позволяет избежать образования следов припоя, которые могут привести к короткому замыканию на выводы близлежащих компонентов.

Тестирование печатных плат
После того, как печатная плата изготовлена, следующим шагом является тестирование. Это проверяет исправность изготовленной печатной платы и отсутствие дефектов. Сегодня большие объемы печатных плат тестируются с использованием ряда передовых испытательных приборов. Некоторым из оборудования, которое сегодня используется для тестирования печатных плат, являются испытательные машины ATG, которые включают в себя тестеры без крепления и летающие зонды. Они также имеют возможность тестирования универсальной сетки.

Сборка печатной платы
Это последний шаг, который включает в себя сборку различных электронных компонентов в нужных местах на печатной плате. Сборка печатной платы может быть выполнена одним из следующих способов:

1. Технология поверхностного монтажа: В технологии поверхностного монтажа на плату помещается площадка, ножки которой аналогичны конструкции печатной платы. Затем микросхемы закрепляются на верхней части этих площадок.
2. Технология сквозных отверстий: В технологии сквозных отверстий выводы компонента вставляются в отверстия, просверленные в печатной плате.

Общим в обеих вышеупомянутых технологиях является то, что выводы компонента крепятся к печатной плате электрически, а также механически с помощью припоя из расплавленного металла.

Это весь процесс проектирования печатной платы. Чтобы узнать больше, вы можете связаться с опытным производителем, таким как Sierra Assembly. Профессионалы компании могут сопровождать вас на протяжении всего процесса

Объяснение минимального метода травления печатной платы

Ключевые выводы

• Понимание техники минимального травления при изготовлении печатных плат.

• Узнайте, почему метод минимального травления важен на этапе проектирования печатной платы.

• Узнайте, как оптимизировать конструкцию с помощью метода минимального травления печатной платы.

Это только у меня или у каждого из нас была хотя бы одна ужасная стрижка в жизни? Люди утешают нас, говоря, что он вырастет снова, но время, необходимое для этого, может показаться вечностью. Итак, что общего у этих плохих причесок? Ну, я думаю, что большинство плохих стрижек предполагают удаление большего количества волос, чем нам бы хотелось.

В области печатных плат удаление слишком большого количества меди в процессе травления может быть чем-то вроде плохой стрижки, что может вызвать множество проблем. И поскольку медь не может отрасти, как волосы, давайте посмотрим, почему метод минимального травления печатной платы может быть полезен и как мы можем реализовать его в наших будущих проектах.

Что такое метод минимального травления печатной платы?

Даже если вы никогда не изготавливали печатные платы, вы можете быть знакомы с процессом. Травление печатных плат включает в себя нанесение устойчивого к ультрафиолетовому излучению ламината на предварительно сенсибилизированный медный слой фоторезиста, который затем подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей. Участки, которые не покрыты, будут протравлены в специальном травильном растворе.

Техника минимального травления печатной платы больше связана с тем, что происходит на этапе проектирования, чем с самим процессом травления печатной платы. Это относится к идее сохранения как можно большей площади меди на печатной плате. По сути, то, что делает минимальное травление, налагает компромисс — оно улучшает рассеивание тепла, в то же время делая паразитную емкость более заметной.

Когда вы работаете с двусторонней печатной платой, у вас часто есть плоскости заземления на верхней и нижней поверхностях. Однако маловероятно, что на каждой части слоя присутствует медь. Участки меди, не соединенные с землей, удаляются при травлении.

Метод минимального травления печатной платы обеспечивает равномерную плоскость заземления.

На изображении видно, что небольшие участки между дорожками на печатной плате не покрыты заземленной медью.

Если используется метод минимального травления печатной платы, на печатной плате не будет участков без меди. Поверхность печатной платы будет равномерно покрыта медной заливкой, которая соединена с землей.

Какова цель метода минимального травления печатной платы?

Минимальное травление печатной платы действует как экран для чувствительных дорожек.

Если вы не уверены в ответе на этот вопрос, знайте, что метод минимального травления печатных плат незнаком даже некоторым опытным проектировщикам. Тем не менее, есть законная причина для использования метода минимального травления печатной платы в определенных сценариях. Заземленная медная плоскость известна своим экранирующим эффектом, что делает ее полезной стратегией для подавления помех на плате.

Если вы проектируете печатную плату со смешанными сигналами, эмпирическое правило заключается в том, чтобы разделять аналоговые и цифровые сигналы. Невыполнение этого требования может привести к наложению цифрового шума на соседние трассы. Тем не менее, вы не всегда можете позволить себе роскошь большего места на печатной плате. В таких обстоятельствах минимальное травление печатной платы является удобным конструктивным соображением.

Имея больше меди на поверхности печатной платы, вы не оставите незащищенными чувствительные следы. Медь действует как экран, защищающий аналоговые сигналы от искажения цифровым шумом. Это также гарантирует, что у вас будет лучше заполненная заземляющая пластина, которая действует как обратный путь к соседним сигналам.

Как оптимизировать метод минимального травления печатной платы

Убедитесь, что пустые поверхности залиты молотой медью.

На печатной плате обязательно останутся непокрытые области, если вы не предпримете упреждающих шагов по ее оптимизации с помощью метода минимального травления печатной платы. К счастью, довольно легко убедиться, что на готовой печатной плате остается как можно больше медных участков.

Во-первых, вам нужно создать медную заливку для плоскости заземления. Затем поищите области, которые остались за бортом медной заливки. Обычно эти области не подключены к сети заземления. Вам нужно будет вручную создать сеть заземления в этом районе, используя переходные отверстия или отрегулировав близлежащие дорожки, чтобы освободить место для заземления. Как только это будет сделано, залейте наземную плоскость.

К настоящему времени у вас должен быть медный рубанок, покрывающий большую часть поверхностей. Не должно быть никаких нечетных областей, которые остаются незакрытыми. Наконец, запустите проверку DRC, чтобы убедиться, что все сегменты заземления подключены.

Если вы используете правильное программное обеспечение для проектирования и анализа печатных плат, метод минимального травления печатных плат будет легко внедрить. Ознакомьтесь с программным обеспечением OrCAD от Cadence, если метод минимального травления печатной платы является сложной задачей с вашим текущим программным инструментом.

Если вы хотите узнать больше о том, какое решение может предложить Cadence, обратитесь к нам и нашей команде экспертов.

 

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на Linkedin Посетить сайт Больше контента от Cadence PCB Solutions

Загрузка, подождите

Ошибка — что-то пошло не так!

Хотите последние новости о печатных платах?
Подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку новостей

Спасибо!

Методы травления — описания процессов печатных плат

Обзор

Существует два основных способа удаления нежелательной меди с покрытых медью подложек для формирования электронных схем; механическое травление и химическое фрезерование (травление). Поскольку лазерная абляция выходит за рамки бюджета большинства небольших магазинов, она не будет здесь включена.

Механическое травление

предполагает использование точного многоосевого станка с числовым программным управлением и специальной фрезы для удаления узкой полоски меди с границы каждой контактной площадки и дорожки. Удаление этой меди электрически изолирует элемент схемы от остальной части фольги.

Химическое фрезерование (химическое травление)

основано на действии любой из семейства коррозионно-активных жидкостей для растворения нежелательной меди для определения желаемого рисунка схемы.

Механическое травление

В ответ на неумолимое ужесточение экологических норм и трудности с получением сильных кислот и окислителей во многих местах за последние 10 лет «механическое травление» получило беспрецедентный рост. Несмотря на высокие первоначальные затраты и отсутствие металлизированных сквозных отверстий, полное отсутствие токсичных химикатов сделало этот метод очень привлекательным для многих мастерских по прототипированию печатных плат.

По мере увеличения плотности и сложности схемных решений формирование надежного электрического соединения между верхней (компонент) и нижней (пайка) схемами превратилось из простого удобства в абсолютную необходимость. В то время как некоторые производители механического травления предлагают ручные и полуавтоматические станки для вставки проушин во все предусмотренные сквозные отверстия, стоимость оборудования, затраты на площадь печатной платы (отверстия должны быть просверлены слишком большого размера для размещения проушин) и относительная медлительность процесса делает его нежелательным для многих приложений. В результате многие цеха внедрили упрощенные процессы электролитического покрытия для выполнения этой важной задачи.

Как упоминалось выше, механическое фрезерование предполагает использование точного многоосевого станка с числовым программным управлением и специальной фрезы для удаления узкой полоски меди с границы каждой контактной площадки и дорожки. В настоящее время существует ряд конфигураций этих специальных насадок для механического травления, но большинство пользователей сообщают, что насадки со спиральными канавками (по сравнению с плоской «лопаточной» геометрией) являются наиболее эффективными для удаления медных частиц и, как правило, дольше остаются острыми при более высоких температурах. снижение ставок. Углы наконечника 60° и 90° являются наиболее распространенными, а угол 90° обеспечивает наилучшее сочетание минимального проникновения в подложку и более длительного срока службы фрезы. Если конструкция схемы также требует, чтобы часть (или вся) часть меди, не относящаяся к контуру, была удалена (чистое фрезерование), для ускорения процесса фрезерования меди можно использовать обычные твердосплавные концевые фрезы. Типичные диаметры варьируются от 0,010 дюйма (0,25 мм) до 0,050 дюйма (1,27 мм).

Механическое травление печатной платы выполняется следующим образом:

1. Разметьте схему, используя совместимый пакет компоновки печатной платы (часто принадлежит поставщику фрезерного станка).
2. Пропустите компоновку через постпроцессор, чтобы сгенерировать граничные траектории, по которым фреза должна будет следовать, чтобы определить элементы схемы и любые траектории фрезы, необходимые для чистового фрезерования (всегда зависят от поставщика).
3. Установите подложку (или гибкую схему) в машину, как указано в руководстве пользователя.
4. Вставьте в патрон размер сверла, указанный операционной программой, и отрегулируйте высоту (если нет установочного кольца), чтобы гарантировать, что сверло полностью просверлит основу и немного проникнет в материал основы.
5. Просверлите отверстие первого размера.
6. Повторите предыдущие 2 шага для каждого размера сверла.

   Если вы будете наносить покрытие на сквозные отверстия, снимите плату со станка для активации стенки отверстия и нанесения гальванического покрытия. После покрытия сквозных отверстий верните плату на фрезерный станок для дальнейшей обработки.

7. Вставьте насадку для механического травления и отрегулируйте ножку установки глубины до приблизительной глубины резания, необходимой для вашего дизайна. Глубина резания определяет ширину канала, выфрезерованного в медной фольге, поэтому перед установкой глубины необходимо знать угол наклона режущей кромки.
8. С одной стороны подложки вырежьте пару тестовых каналов и тщательно измерьте ширину каждого. Регулируйте высоту стопы, пока не будет достигнута желаемая ширина.
9. Механическое травление (и чистовая фрезеровка) первой стороны платы.
10. Внимательно осмотрите резак. Если на режущей кромке видны следы износа или избытка меди, замените ее новой, прежде чем продолжить.
11. Если для вашего проекта требуется двусторонняя печатная плата, переверните подложку и повторите шаги 8–9.для второй стороны (убедившись, конечно, что рисунок второй стороны загружен в программное обеспечение для механического травления).
12. Механическое травление (и фрезерование) второй стороны платы.
13. Снимите «травленую» плату с машины.
14. Внимательно осмотрите обе стороны на наличие медных частиц, которые могли застрять (или размазаться) в фрезерованных каналах. Вы не можете поспорить, что любой такой материал закоротит самый дорогой и недоступный компонент на всей плате, поэтому вам нужно быть очень усердным во время этой проверки.
15. Если обнаружены какие-либо медные жилы, замыкающие элементы цепи, удалите их кончиком ножа X-Acto. Будьте очень осторожны, чтобы не порезать тонкие дорожки во время этой операции.
16. После устранения замыканий и очистки сквозных отверстий от пробок меди и измельченного подложного детрита плата готова к дальнейшей обработке.

Химическое травление

Сначала плохие новости

Прежде чем вы даже подумаете о том, чтобы приступить к химическому травлению печатных плат дома или в небольшом магазине, неплохо было бы прочно укоренить в своем уме одну этику.

В корне неправильно выливать токсичные химикаты в канализацию, через черный ход или на территорию соседей. Помимо того, что это неэтично, это совершенно расточительно, поскольку в конечном итоге вы выбрасываете материалы, за которые заплатили хорошие деньги.

Конечным результатом этого является то, что платы для травления в небольших масштабах с хлоридом железа , бывшим стандартом мира любителей, исключены . Вообще говоря, действительно не имеет смысла использовать травитель, который нельзя переработать или пополнить на месте без дополнительных затрат для вас.

Хорошие новости!

К счастью, на помощь пришли недавние усовершенствования травильного травителя для меди с возможностью неограниченного пополнения запасов , который обычно называют «перекисно-серным» из-за его экологической совместимости и простоты использования. Перекисно-серная кислота является очень агрессивным окислителем/коррозионным веществом, которое можно смешивать на месте из недорогих ингредиентов, и при правильном использовании и обслуживании буквально никогда не изнашивается. Настоящая прелесть этой смеси перекиси водорода, серной кислоты, сульфата меди и органических стабилизаторов заключается в том, что избыток меди можно удалить простым осаждением, после чего ванна готова потреблять больше меди. Кроме того, во время работы травитель «самовзмешивается». Пузырьки и тепло, выделяющиеся во время травления, настолько тщательно перемешивают ванну, что травитель работает почти так же хорошо в простом погружном (иммерсионном) баке, как и в гораздо более дорогом распылительном травителе. К сожалению, перекисно-серную кислоту сложно использовать в магазинах, требующих высокой пропускной способности. Две основные реакции, вызывающие эрозию меди (медь -> оксид меди, оксид меди -> кислород + сульфат меди), представляют собой очень экзотермический. В ванне без охлаждения травильного раствора может накапливаться много тепла. Вообще говоря, если «загрузка» ванны превышает 2 унции. меди (1 фут2 двустороннего медного покрытия весом 1 унция) на галлон ванны в час может накопиться достаточно тепла, чтобы стабилизаторы начали выходить из строя. Как только эффективность стабилизаторов снижается, перекись вступает в реакцию с растворенной медью, самопроизвольно распадаясь на кислород и воду, выделяя еще больше тепла. Если не остановить эту неконтролируемую реакцию (часто называемую «экзотермической»), она может расплавить пластиковые резервуары и серьезно нарушить целостность любой сантехники, подключенной к системе. Излишне говорить, что он также поглощает всю перекись водорода в ванне и может вымывать достаточное количество материала из стенок резервуара и водопровода, чтобы полностью загрязнить раствор и сделать его совершенно бесполезным.

Как вы понимаете, производительность часто можно увеличить, прокачивая травитель через теплообменник во время травления, чтобы удалить избыточное тепло до того, как оно станет опасным. В ограниченном смысле вы также можете увеличить производительность (а также скорость травления), взбалтывая ванну сжатым воздухом (так называемое барботирование). Преимущества «барботирования воздуха» трижды.

1. Турбулентность в следе за пузырьками разрушает обедненный слой, непосредственно прилегающий к поверхности платы, доставляя свежий травитель к незащищенной меди. В результате скорость травления может быть значительно увеличена.
2. Эта же турбулентность имеет дополнительное преимущество, так как аналогично «освежает» травитель в укромных уголках рисунка резиста, эффективно повышая разрешающую способность травильной ванны. Геометрия резиста с дорожками 0,008 дюйма (0,2 мм) и промежутками 0,008 дюйма может быть обычным образом протравлена ​​с помощью такого «пузырькового травителя».
3. Хотя общий объем воздуха довольно мал, пузырьки воздуха, как правило, уносят часть тепла, образующегося во время травления. Этот охлаждающий эффект дополнительно усиливается за счет испарительного фазового перехода, происходящего на стенках пузырьков по мере того, как они поднимаются в нагретом растворе.

   Основным недостатком пузырькового травления является то, что оно генерирует значительное количество агрессивного аэрозоля. При использовании барботера необходимо обеспечить эффективное улавливание дыма с активной очисткой.

   Обратите внимание, что использование системы перемешивания воздуха с агрессивным травильным химическим составом не устраняет опасность экзотермической реакции ванны. Однако это значительно увеличит размер безопасного рабочего окна и улучшит общую производительность вашего травителя.

   Пероксисерные травители наиболее эффективны и безопасны при использовании в оборудовании для распылительного травления. Опрыскивание:

   • повышает скорость травления за счет увеличения подачи свежего травителя и удаления израсходованного травителя,
   • повышает эффективное разрешение за счет улучшения подачи свежего травителя в резист с более тонкой геометрией,
   • охлаждает травитель до того, как он соприкоснется с медью, что делает неконтролируемую экзотермическую реакцию практически невозможной
   • обеспечивает более равномерное удаление меди с панелей большой площади

Как и в случае с вышеописанным барботером, травление распылением перокси-серной кислоты приводит к образованию значительного количества агрессивного аэрозоля. При использовании распыления необходимо обеспечить эффективное улавливание дыма с активной очисткой.

Подготовка тестовых купонов для травления

Независимо от того, используете ли вы травление погружением, пузырьком или распылением, всегда протравливайте пробный образец, чтобы увидеть, сколько времени потребуется для полного травления медного покрытия фольгой того же веса, что и вы. использовать. Если возможно, рекомендуется создать изображение и разработать набор тестовых купонов с медным покрытием, геометрия резиста которых представляет элемент минимального размера в вашей схеме. В большинстве случаев смешанные блоки (1 x 1 дюйм) горизонтальных, вертикальных и перекрестных (с координатной сеткой) дорожек размером 0,010 дюйма (0,25 мм) с центрами 0,020 дюйма (0,51 мм) действуют как очень эффективные пробники для измерения многих аспектов действия травителя.

Химическое травление печатной платы происходит следующим образом.

1. Прочтите правила техники безопасности при работе с химическими веществами, пока не поймете их.
2. Проанализируйте все компоненты травителя и при необходимости внесите дополнения.
3. Запустите предварительный нагрев бани до рекомендуемой рабочей температуры [ок. 110°F (погружение), 120°F (воздушное перемешивание или распыление) или 49°C], когда ваша плата готова к травлению.
4. Тщательно очистите медную фольгу с обеих сторон платы.
5. Ламинируйте желаемым фоторезистом.
6. Аккуратно совместите рисунок с правильной стороной платы, нанесите изображение на фоторезист.
7. Дайте плате постоять не менее 30 минут, чтобы открытый резист полностью затвердел.
8. Снимите защитный лист майлара с фоторезиста и проявите плату.
9. Тщательно промойте фоторезистивное изображение, аккуратно высушите его феном и поместите плату в печь при 100°C на 10 минут.
10. Снимите плату и дайте остыть до комнатной температуры. Пока плата остывает, протравите тестовый образец и запишите время (T), необходимое для очистки платы (без повреждения меди, защищенной резистом).
11. Поместите плату в травильный станок и протравите в течение T/2 минут.
12. Вытащите плату из травильного станка, переверните ее сверху вниз и слева направо и протравите еще T/2 минуты.
13. Вытащите плату из травильного станка, тщательно промойте в деионизированной (или дистиллированной) воде и внимательно осмотрите протравленный рисунок на наличие коротких замыканий или не полностью протравленных участков.

    Если вы обнаружите, небольшие изолированные замыкания, но остальная часть платы выглядит довольно хорошо, протравите плату еще 30 секунд и повторно осмотрите. Если шорты сохраняются, может быть проще снять их с помощью бритвенного ножа или другого орудия разрушения. Если короткие замыкания возникают в локальных группах и нет признаков выхода из строя резиста, протравите плату еще в течение одной минуты и проверьте еще раз.